Après des siècles de mythe, des scientifiques ont transmuté du plomb en or
Sofia Lemoine 
Le rêve millénaire des alchimistes vient d’être atteint, non pas dans des creusets médiévaux, mais au cœur de la physique moderne. Des scientifiques du CERN ont réussi à transformer du plomb en or, accomplissant une prouesse qui fut longtemps considérée comme un mythe impossible.
Le rêve alchimique rattrapé par la science
Depuis des siècles, l’idée de transformer des métaux communs en or a fasciné l’humanité. Au Moyen Âge, les alchimistes cherchaient la « pierre philosophale » pour réaliser cette transmutation.
Leur point de départ favori était souvent le plomb. Malgré leurs tentatives complexes impliquant chaleur et mélanges divers, ils ne pouvaient modifier la structure fondamentale de la matière.
Leur intuition sur la capacité de transformation des éléments était cependant juste. Il leur manquait juste l’outil pour agir directement sur les atomes.
La transmutation au coeur du LHC
Cet outil est aujourd’hui le Large Hadron Collider (LHC), le puissant accélérateur de particules du CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire).
Situé à cent mètres sous terre, ce tunnel de 27 km de circonférence permet de provoquer des collisions d’une énergie inouïe.
Entre 2015 et 2018, des équipes du CERN ont mené des expériences en collisionnant des ions de plomb à une vitesse proche de celle de la lumière.
Le but principal était d’étudier des états extrêmes de la matière. Mais ces impacts ont eu un effet secondaire inattendu sur certains noyaux atomiques.
De 82 à 79 protons : l’or éphémère
La différence entre le plomb et l’or réside dans leur nombre de protons. Le plomb en possède 82, tandis que l’or en a 79.
Lors de certaines collisions, des noyaux de plomb ont perdu précisément le nombre nécessaire de protons. Ils se sont brièvement transformés en atomes d’or.
Ce phénomène s’est produit lors d’interactions électromagnétiques intenses. L’atome d’or ainsi créé est extrêmement instable et se désintègre presque immédiatement.
Une quantité infime et sans valeur pratique
La quantité d’or produite est microscopique. Lors des premières observations, seuls 29 picogrammes d’or ont été détectés.
C’est une masse équivalente à celle d’une trentaine de bactéries E. coli.
Des améliorations techniques récentes ont permis de quasiment doubler ce chiffre. Mais cela reste une quantité mille milliards de fois trop petite pour envisager d’en extraire un grain.
L’or produit est, de plus, inutilisable et sans valeur marchande. Le coût énergétique des collisions rendrait toute tentative de production à grande échelle économiquement absurde.
Ce n’est pas du tout l’objectif du CERN.
L’intérêt est purement scientifique
Cette réussite ne signifie pas la fin de la rareté de l’or. Elle n’a aucune application industrielle ou commerciale.
Son importance est strictement scientifique. Elle confirme de manière spectaculaire que même un élément chimique stable comme le plomb peut changer d’identité.
Cela se produit sous des contraintes physiques extrêmes. C’est un gain de connaissance fondamental.
L’expérience démontre la mutabilité de la matière à l’échelle atomique. Elle apporte un éclairage précieux sur la physique des particules et les conditions extrêmes de l’univers primitif.
A propos de l'auteur
Simon Lavigne 
Isabelle Garnier