Dans son laboratoire souterrain de Genève, le Cern a réalisé un exploit qui aurait fait rêver les alchimistes : transformer du plomb en or. Une prouesse scientifique, certes symbolique, mais aux implications concrètes pour la physique des particules. Au cœur du LHC, l’accélérateur de particules le plus puissant du monde, les chercheurs de la collaboration ALICE ont observé un phénomène aussi spectaculaire que fascinant. Lors de ce qu’ils appellent des « collisions ultrapériphériques », deux noyaux de plomb 208 – la forme la plus courante de l’élément – s’approchent à une vitesse proche de celle de la lumière sans entrer en collision directe. Mais à cette distance infime, leurs champs électromagnétiques interagissent violemment, provoquant une dissociation du noyau.
Une mutation d’atomes sous haute tension
Ce que les chercheurs ont constaté, c’est qu’il arrive qu’un noyau de plomb perde exactement trois protons lors de cette interaction. Or, c’est justement ce nombre qui le transforme en or. En changeant de numéro atomique (de 82 à 79), le plomb devient, techniquement, un autre élément : l’or. Et cette transformation, aussi infime soit-elle, s’est produite bien plus souvent que prévu. Grâce à des capteurs ultrasensibles placés à plus de 100 mètres du lieu de collision – les fameux « calorimètres à zéro degré » – les scientifiques ont pu différencier les éjections de protons de celles de neutrons. Ces données ont permis de confirmer que la transmutation plomb-or était bel et bien survenue, à une fréquence jugée surprenante.
Une pépite scientifique, pas un filon
Qu’on ne s’y trompe pas : il ne s’agit pas ici d’un procédé viable pour produire de l’or en quantité. Entre 2015 et 2018, à peine 29 picogrammes (un billionième de gramme) ont été générés dans le LHC. Il faudrait plus d’un milliard d’années de fonctionnement ininterrompu pour obtenir un seul gramme d’or. L’intérêt est donc ailleurs. Cette découverte permet d’améliorer la compréhension des interactions entre particules à très haute énergie, et d’affiner la modélisation des collisions d’ions lourds. Elle éclaire aussi certains processus électromagnétiques fondamentaux, utiles pour anticiper la perte de particules dans le faisceau de collision, un facteur clé pour optimiser la performance de l’accélérateur. En somme, si les alchimistes cherchaient la richesse, les physiciens, eux, poursuivent la connaissance. Et avec cette transmutation microscopique, la science moderne a réussi à réaliser, même symboliquement, l’un des rêves les plus anciens de l’humanité
