Le rêve de changer le plomb en or est une fable ancienne, qui renvoie notamment à la légende de la pierre philosophale, très inscrite à l’époque du Moyen Âge. Mais l’alchimie peut-elle trouver une traduction scientifique ? Il faut se rendre au LHC — le Grand collisionneur de hadrons — pour y répondre, comme le CERN l’explique dans un article publié le 8 mai 2025.
À notre époque, on connaît la composition de ces métaux jusqu’à leur plus petite échelle. Le plomb et l’or sont des éléments chimiques, distincts, chacun avec un numéro atomique. Leur différence ? L’atome de plomb (82) comprend trois protons de plus que l’atome d’or (79). Pour transformer le plomb en or, il faut donc retirer trois protons à l’or. Ce qui n’a rien de simple, il s’agit là d’une opération chirurgicale de l’extrême.
Comment passer du plomb à l’or ?
Au LHC, dont le coût de construction est estimé à 4332 millions de francs suisses par le CERN (donc plus de 4 milliards d’euros), les scientifiques tournent des faisceaux de plomb l’un vers l’autre. Objectif : des quasi-collisions à très haute énergie entre des noyaux de plomb. L’idée est essentiellement d’étudier l’état de la matière que cela produit, un plasma quarks-gluons, l’état de la matière qui prévalait à sa naissance (dans le clignement d’œil qui a suivi le Big Bang).
Sauf que ce processus perturbe aussi le champ électromagnétique des noyaux de plomb. Il faut s’imaginer ce champ comme une sorte de prison où sont enfermés les protons. Lorsque les noyaux se frôlent à vitesse extrême, ce champ change de forme (ses lignes s’aplatissent « comme une crêpe », précise le CERN). Ce qui ouvre la voie à une possibilité : une impulsion d’énergie qui va éjecter des protons.
Or, si exactement trois protons sont éjectés des 82 protons du noyau de plomb lors de ce processus… vous obtenez 79 protons, c’est-à-dire de l’or. Ce processus s’appelle la transmutation nucléaire.
Pour analyser ce phénomène, les scientifiques du LHC ont utilisé les calorimètres à zéro degré d’un détecteur appelé ALICE. Ce n’est pas vraiment une calculette habituelle : elle a permis à l’équipe de calculer très précisément les émissions de protons. De fait, en calculant les protons éjectés, vous pouvez donc savoir toutes les fois où de l’or a été généré dans l’accélérateur.
29 trillionième de gramme d’or pendant une microseconde…
Le résultat a été publié dans une étude : entre 2015 et 2018, on compte 86 milliards de noyaux d’or produits lors des collisions à très haute énergie, soit 29 trillionièmes de gramme. L’état d’or ne se maintient que durant une microseconde, un délai infime, mais tout de même notable.
Que devient l’or ensuite ? N’envisagez pas d’en faire des bracelets. Les noyaux d’or viennent se fracasser contre les parois des faisceaux et des machines, puis « ils se fragmentent immédiatement en protons, neutrons et autres particules », explique le CERN.
« Cette analyse est la première à avoir détecté et analysé systématiquement, dans une expérience, la signature de la production d’or au LHC », se réjouit Uliana Dmitrieva, l’une des scientifiques impliquées.
+ rapide, + pratique, + exclusif
Zéro publicité, fonctions avancées de lecture, articles résumés par l'I.A, contenus exclusifs et plus encore.
Découvrez les nombreux avantages de Numerama+.
Vous avez lu 0 articles sur Numerama ce mois-ci
Tout le monde n'a pas les moyens de payer pour l'information.
C'est pourquoi nous maintenons notre journalisme ouvert à tous.
Mais si vous le pouvez,
voici trois bonnes raisons de soutenir notre travail :
- 1 Numerama+ contribue à offrir une expérience gratuite à tous les lecteurs de Numerama.
- 2 Vous profiterez d'une lecture sans publicité, de nombreuses fonctions avancées de lecture et des contenus exclusifs.
- 3 Aider Numerama dans sa mission : comprendre le présent pour anticiper l'avenir.
Si vous croyez en un web gratuit et à une information de qualité accessible au plus grand nombre, rejoignez Numerama+.
Toute l'actu tech en un clin d'œil
Ajoutez Numerama à votre écran d'accueil et restez connectés au futur !
Marre des réseaux sociaux ? Rejoignez la communauté Numerama sur WhatsApp !
