La idea de transformar plomo en oro ha fascinado a la humanidad durante siglos. Desde los alquimistas medievales hasta los científicos modernos, este sueño ha sido un símbolo de la búsqueda del conocimiento y la transformación. En mayo de 2025, el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) anunció un avance histórico: lograron convertir núcleos de plomo en oro en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Aunque este oro existe solo por una fracción de segundo, el descubrimiento marca un hito en la física nuclear.
El Sueño Alquímico: De la Piedra Filosofal a la Física Moderna
Durante siglos, los alquimistas persiguieron la crisopea, el arte de transformar metales comunes, como el plomo, en oro. Creían que una sustancia mítica, la piedra filosofal, podía catalizar esta transformación. Según la alquimia, el plomo, por su densidad similar al oro, era el candidato ideal. Sin embargo, la química moderna demostró que los elementos son distintos debido a su número de protones, y no podían transmutarse mediante métodos químicos.
Con el surgimiento de la física nuclear en el siglo XX, esta idea cambió. Los científicos descubrieron que los elementos pesados podían transformarse mediante procesos como la desintegración radiactiva o el bombardeo de partículas. Aunque ya se había producido oro artificialmente, nunca se había logrado a partir de plomo de manera sistemática hasta el reciente experimento del CERN.
El Papel del Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
El LHC, ubicado cerca de Ginebra, es el acelerador de partículas más potente del mundo. Este anillo subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia permite a los científicos estudiar la materia en condiciones extremas. En él, los núcleos de plomo se aceleran a velocidades cercanas al 99,999993% de la velocidad de la luz, generando interacciones únicas.
El experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) es uno de los cuatro grandes detectores del LHC. Su objetivo principal es analizar colisiones de iones pesados para recrear las condiciones del universo primitivo, justo después del Big Bang. Sin embargo, un descubrimiento inesperado en ALICE ha captado la atención mundial: la transmutación de plomo en oro.
Cómo Convirtieron Plomo en Oro
El proceso no involucra colisiones frontales, sino colisiones ultraperiféricas, donde los núcleos de plomo se rozan sin chocar directamente. En estas interacciones, los intensos campos electromagnéticos generan fotones de alta energía que impactan el núcleo de plomo. Este fenómeno, conocido como disociación electromagnética, excita el núcleo y provoca la expulsión de protones y neutrones.
El plomo tiene 82 protones en su núcleo, mientras que el oro tiene 79. Cuando un núcleo de plomo pierde tres protones debido a estas interacciones, se convierte en un núcleo de oro. Este proceso, aunque fascinante, produce oro que existe solo por una fracción de segundo antes de fragmentarse o interactuar con el entorno del LHC.
La Ciencia detrás de la Transmutación
El experimento ALICE utiliza calorímetros de cero grados (ZDC) para detectar con precisión las emisiones de protones y neutrones durante estas colisiones. Los datos muestran que, además de oro, se producen otros elementos como talio (81 protones) y mercurio (80 protones) al perder uno o dos protones, respectivamente. Sin embargo, la producción de oro es menos frecuente, con una tasa máxima de 89.000 núcleos por segundo en el punto de colisión de ALICE.
Durante la segunda fase de funcionamiento del LHC (2015-2018), se estima que se generaron 86.000 millones de núcleos de oro, equivalentes a solo 29 picogramos (2,9 × 10⁻¹¹ gramos). En la tercera fase, iniciada en 2022, esta cantidad se habría duplicado, pero sigue siendo microscópica.
Un Hito Simbólico, No Económico
Aunque el titular de “plomo en oro” evoca imágenes de riqueza, el oro producido en el LHC no tiene valor comercial. La cantidad generada es insignificante, y los núcleos de oro se desintegran casi instantáneamente. Como señala el CERN, “aunque el sueño de los alquimistas se ha cumplido técnicamente, sus esperanzas de riqueza se verían frustradas”.
El verdadero valor de este avance radica en su importancia científica. La capacidad de observar y cuantificar estas transmutaciones demuestra el nivel de precisión alcanzado en la física experimental. Además, proporciona datos valiosos sobre las reacciones fotonucleares y la disociación electromagnética, que pueden mejorar los modelos teóricos de la materia.
La Conexión con la Alquimia Moderna
La alquimia, aunque carecía de base científica, sentó las bases de la química moderna. Los alquimistas no solo buscaban oro, sino también comprender las leyes de la naturaleza. En cierto modo, el CERN continúa esta misión, pero con herramientas mucho más avanzadas. Como dijo Uliana Dmitrieva, investigadora de ALICE, “gracias a las capacidades únicas de los ZDC de ALICE, este análisis es el primero en detectar y analizar sistemáticamente la firma de la producción de oro en el LHC”.
Este logro conecta el pasado con el presente, mostrando cómo la curiosidad humana ha evolucionado desde los alambiques medievales hasta los aceleradores de partículas. Aunque los alquimistas no tenían las herramientas para lograr la crisopea, su visión de transformar la materia no era del todo errónea.
No es la Primera Vez: Otros Experimentos de Transmutación
La transmutación de elementos no es completamente nueva. En 1980, el químico nuclear Glenn T. Seaborg transformó bismuto-209 en oro en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, utilizando un acelerador de partículas. Sin embargo, aquel proceso involucró el bombardeo directo de partículas, mientras que el método de ALICE utiliza colisiones ultraperiféricas, un mecanismo novedoso.
La diferencia radica en la precisión y la escala. El experimento de ALICE no solo produce oro, sino que lo detecta y cuantifica sistemáticamente, ofreciendo nuevos conocimientos sobre las interacciones subatómicas.
Implicaciones para la Física Nuclear
Este descubrimiento no busca crear oro utilizable, sino avanzar en nuestra comprensión de la materia. Las colisiones en el LHC recrean condiciones similares a las del universo primitivo, permitiendo estudiar el plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que existió fracciones de segundo después del Big Bang.
Los datos recopilados por ALICE ayudan a refinar modelos de reacciones fotonucleares, que son esenciales para entender cómo los núcleos atómicos interactúan bajo condiciones extremas. Este conocimiento podría tener aplicaciones en campos como la astrofísica, la energía nuclear y la física de partículas.
Por Qué el Oro del CERN No Cambiará el Mercado
Si bien el titular puede sonar revolucionario, la producción de oro en el LHC es inviable desde un punto de vista económico. Producir 29 picogramos de oro, que ni siquiera podrían formar una pepita visible, requiere una infraestructura costosa y compleja. Además, el oro se desintegra rápidamente, lo que lo hace inutilizable para cualquier propósito práctico.
En contraste, la extracción tradicional de oro sigue siendo la única forma viable de obtener este metal. Como señala Muy Interesante, los métodos nucleares para producir oro son “poco prácticos y no rentables”. El verdadero “oro” aquí es el conocimiento científico generado.
El Futuro de la Transmutación
El éxito de ALICE abre la puerta a nuevas investigaciones. Los científicos del CERN planean seguir explorando las interacciones fotonucleares, lo que podría revelar más sobre la estructura de los núcleos atómicos. Además, el LHC está programado para operar hasta finales de 2025 en su tercera fase, lo que podría duplicar la cantidad de datos recopilados.
En el futuro, avances en aceleradores de partículas podrían permitir un mayor control sobre estas transmutaciones. Aunque la producción comercial de oro sigue siendo una quimera, los conocimientos adquiridos podrían tener aplicaciones en tecnologías emergentes.
Un Puente entre el Pasado y el Futuro
El experimento de ALICE no solo es un logro técnico, sino también un símbolo de cómo la ciencia moderna cumple los sueños de generaciones pasadas. Los alquimistas, con sus alambiques y fórmulas, buscaban desentrañar los secretos de la materia. Hoy, el CERN lo hace con aceleradores de partículas y detectores de alta precisión.
Este hito nos recuerda que la ciencia no solo busca respuestas prácticas, sino también explora los límites de lo posible. Como dijo Marco van Leeuwen, portavoz de ALICE, “es impresionante comprobar que nuestros detectores son capaces de registrar tanto eventos extremadamente energéticos como otros mucho más sutiles”.
El Verdadero Oro es el Conocimiento
Convertir plomo en oro en el LHC no llenará bóvedas con lingotes, pero sí enriquecerá nuestra comprensión del universo. Este avance demuestra el poder de la física nuclear para transformar la materia y nos acerca a descifrar los misterios del cosmos. Aunque los alquimistas soñaban con riqueza, el CERN nos muestra que el verdadero tesoro es el conocimiento.
Si quieres saber más sobre este fascinante descubrimiento, visita el sitio oficial del CERN o revisa las publicaciones en Physical Review Journals.
