Олон зууны туршид алхимикууд хар тугалгыг алтад хувиргахыг мөрөөдөж, энэ нь зөвхөн ид шидээр бус, харин металлуудын доторх нууцлаг чадварыг нээх замаар хийгдэхийг зорьж байв. Гэвч тэдний арга барил нь амжилт олоогүй ч, орчин үеийн шинжлэх ухаан эцэст нь энэ мөрөөдлийг биелүүлэв.

Ертөнцийн хамгийн том, хамгийн өндөр энергиэр ажилладаг бөөмсийн сталкийн хэрэгслээр ажилладаг Ларж Хадрон Коллайдер (LHC)-ийн судлаачид хар тугалгыг алтад хувиргах бодитойгоор турших боломжийг олж харжээ. Гэхдээ энэ хувиргалт нь шууд тулгаралтаас үүссэн бус, харин атомын цөмүүдийн хоорондох ойрхон үсрэлтүүдийн шинэ механизмийн үр дүнд гарчээ.

LHC нь бөөмсийг гэрлийн хурдтай ойрхон хэмжээнд хурдасгах зорилгоор бүтээгдсэн. Эдгээр бөөмсийн мөргөлдлөг нь шинжлэх ухаанчдад материйн үндсэн элементүүдийг судлах, манай ертөнцийн хамгийн жижиг хэмжээст оршдог бүтцийг судлах боломжийг олгодог.

Эдгээр толгой тулсан мөргөлдлөгөөс чухал мэдээлэл олддог бол олон тулгаралт LHC дотор шууд биш байдлаар явагддаг. Эдгээр "ойрхон үсрэлтүүд" нь бөөмсүүд хоорондоо тулгаралгүйгээр ойролцоо өнгөрөх үед бий болдог ба цахилгаан соронзон орныг бий болгох бөгөөд энэ нь гайхалтай цөмийн урвалуудыг өдөөж чаддаг.

"Хар тугалгын цөмөөс гарах цахилгаан соронзон орон нь 82 протоноос бүрдсэн учир онцгой хүчтэй байдаг бөгөөд энэ нь нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг авч явдаг," хэмээн Европын Цөмийн Судалгааны Байгууллага (CERN) мэдэгдэлдээ дурджээ. "Үүнээс гадна, хар тугалгын цөмүүдийн LHC доторх маш хурдан хурд (гэрлийн хурдны 99.999993% нь) цахилгаан соронзон оронгийн шугамыг хөдөлгөөний чиглэлийн хөндийд шахаж, зурагт харуулсан богино хугацааны фотоны импульс үүсгэдэг," гэж тэд нэмж хэлжээ.

Энэ импульс нь цахилгаан соронзон задаргаа гэж нэрлэгдэх процессийг өдөөж чадна, үүнд фотон цөмтэй харилцан үйлчилж, нейтронууд болон фотонуудыг хөөн гаргаж, дотоод хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Хар тугалга атомын хувьд, энэ процесс нь гурван протоны алдагдалд хүргэснээр алт бий болдог.

ALICE (A Large Ion Collider Experiment) гэх LHC-ийн нэг хэсэг болох судалгааны багийн төлөөлөгч Марко Ван Лёвэн "Манай детекторууд нь хэдэн мянган бөөмс үйлдвэрлэх толгой тулсан мөргөлдлөгийг хянах чадвартай бөгөөд цөөн тооны бөөм үйлдвэрлэх мөргөлдлөгийг мэдрэх боломжтой байгааг харах нь гайхалтай юм," хэмээжээ.

ALICE хамтын ажиллагааны Улиана Дмитриева "Энэ ажил нь LHC дотор алт үйлдвэрлэх гарын үсгийг системтэйгээр илрүүлж, шинжилгээ хийсэн анхны ажил юм," гэж нэмж хэлэв.

Баг нь зөвхөн алт үйлдвэрлэхтэй холбоотой протон алдагдлыг төдийгүй, хар тугалга, талий, мөнгөн усны атомыг бий болгохтой холбоотойг илрүүлсэн. Энэхүү шинжилгээг фотон-цөмийн харилцан үйлдлүүдийг илрүүлж, тэдгээрийг хэмждэг "тэг градусын калориметр" (ZDC) хэмээх төхөөрөмж ашиглан хийжээ.

Баг LHC нь хар тугалгын мөргөлдлөгөөс секундэд 89,000 алтны цөм үйлдвэрлэх чадвартайг мэдээлжээ. "ALICE-ийн шинжилгээгээр, LHC-ийн 2-р мөргөлдөөний үеэр (2015-2018) төрт туршилтуудын 86 тэрбум алтны цөм бий болсон" гэж CERN-ийн албан мэдэгдэлд бичжээ.

Гэвч орчин үеийн алхимичид санхүүгийн ашиг олохыг найдах нь магадгүй бүтэлгүйтэх болно. Энэ нь ердөө л 29 пикограм (2.9 ×10-11 грам) материалтай тэнцэх бөгөөд эдгээр алтны атом нь маш богино хугацаанд амьдардаг. Тэд маш их энергиэр хийгдсэн тул LHC-ийн хэсгүүдэд, жишээ нь, туяаны хоолой эсвэл коллиматоруудад шууд тулгаралтайгаар шууд задрах ба протон, нейтрон болон бусад бөөмсөнд задардаг. Үүний үр дүнд алт маш богино хугацаанд оршдог.

"Эдгээр үр дүн нь цахилгаан соронзон задралын онолын загваруудыг шалгаж, сайжруулах бөгөөд, богинохон физик сонирхлоос гадна, LHC болон ирээдүйн сталкийн хэрэгслүүдийн гүйцэтгэлд хязгаарлалт үүсгэх туяаны алдагдлыг ойлгох, таамаглахад ашиглагддаг," ALICE хамтын ажиллагааны Жон Жоветт дүгнэжээ.