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  • 1 # 開周說宋

    (有人從牛頓遺體的毛髮上發現了超出常人二十倍的汞殘留,這是他老人家研究過水銀變黃金的佐證之一)

    一、牛頓確實研究過鍊金術

    牛頓確實做過從其他元素中提取黃金的實驗,這一點毋庸置疑。限於當時人們在化學知識上的矇昧——那時候還沒出現化學這門獨立的學科,很多學問淵博、學術精深的大科學家,都做過類似的實驗。當然,最後都失敗了。

    當時歐洲人相信,從水銀中可以提煉出黃金。

    我們知道,水銀是個性獨特的液態金屬,可以溶解一部分黃金。根據水銀的這一特性,在兩千年前乃至幾百年前的漫長曆史時期內,歐洲人和華人都用水銀來煉過金。

    (早期的化學家往往就是鍊金術士)

    方法是這樣的:

    找到可能含金的礦石,打碎,磨粉,加水調漿,倒入水銀,攪拌均勻。金的密度大,水銀的密度也不小,金砂被水銀溶解,兩種元素混合成高密度的溶液,沉澱成粘稠的礦泥。將上層溶液排出去,挖出底層富含黃金與水銀的礦泥,用紗布包裹,擠出水銀,留下的就是黃金。

    牛頓活著的時候,用水銀提煉黃金的方法還很流行,一直試圖將其他元素變成黃金的鍊金術士們受到啟發,相信水銀能變成黃金。也就是說,哪怕沒有金礦石,哪怕只有水銀,只要找到合適的方法,就能將水銀轉化成黃金——今天看來,這個想法當然是錯誤的。

    但水銀幾百元一公斤,黃金幾十萬元一公斤,能把水銀變成黃金,那當然是天大的利潤。所以在牛頓那個時代,當然會有鍊金術士們前赴後繼,也會有貴族富商大力扶持。就連牛頓那麼高明的大科學家,晚年都把精力投入到了將水銀變黃金的研究工作中。

    牛頓晚年有名有利,薪金豐厚,他不缺錢,但他當時身為英國造幣局局長,也希望透過這樣的研究,摸索出一條人工合成金元素以及其他元素的光輝道路。

    牛頓活了八十多歲,堪稱高壽,可他晚年並不健康。大約從五十多歲開始,他就鬚髮斑白,並且還時不時地精神失常。有人說他的精神失常是因為受到兩場打擊——母親去世了,手稿也不小心被燒掉了。也有人說是因為他研究水銀變黃金,長期吸入劇毒的水銀蒸氣,導致了汞中毒。

    據說有兩位研究牛頓生平的學者,拿到了牛頓死後留下來的四綹頭髮,用現代儀器來化驗,測出其中含有高濃度的汞。正常人的毛髮中也含有極微量的汞,但牛頓頭髮的汞含量是正常人的二十倍,不中毒才怪,不精神失常才怪。

    牛頓是百年不遇的偉人,他以一己之力建造了近代數學和經典物理學的兩座大廈,他那邏輯與實證相結合的思維方式是古代矇昧與現代文明的分水嶺,但他畢竟不可能超越時代的侷限——憑藉他那個時代的科學儀器、分析工具以及相關學科的知識儲備,根本無法搞清楚化學元素究竟是怎麼回事兒,無法搞清楚化學反應的本質是什麼,更不可能深入瞭解原子的內部結構。既然水能變成冰,酒能變成氣,外力能改變速度,質量能生出引力,那水銀憑什麼就不能變成黃金呢?他作為一個科學家,研究這些是理所當然的。

    二、怎樣才能把水銀變成黃金

    人工合成元素的過程必然遵循“加法規則”:用一種元素的原子核去轟擊另一種元素的原子核,當能量強大到足夠擊穿另一種原子核的壁壘時,轟擊與被轟擊者共同結合成新的原子核,新原子的質子數等於原來兩種原子質子數的加和。例如用質子數為5的硼去轟擊質子數為98的鉲,會得到質子數為103的鐒;用質子數為24的鉻去轟擊質子數為82的鉛,會得到質子數為106的。

    問題是,我們怎樣才能擊穿原子核的壁壘?用飛鏢嗎?用弓箭嗎?手槍嗎?用手雷嗎?肯定都不行,這些武器太low,甭說擊穿原子,連分子都擊穿不了。現在能做到這一點的人類武器,只能是高能粒子加速器,包括大型迴旋加速器和強子對撞機之類的超級高科技裝置。

    迴旋加速器可以用電磁場不斷給帶電粒子加速,讓它越轉越快,經過多次加速,得到很高的能量,進而擊穿原子壁壘。打一個不嚴格的比方:迴旋加速器好比公園裡的旋轉木馬,坐在木馬上的孩子好比帶電粒子。小傢伙們玩得正嗨,忽然停電了,為了哄孩子開心,一個力大無比的瘋狂家長跑過去推。該家長站在木馬旁,猛推一把,木馬緩緩轉動一圈。等他的孩子轉回來,他再推一把,使木馬逐漸加速。孩子每轉過來一次,他就再施加一個推力。如此反覆下去,只要家長的推力超過木馬的阻力,木馬就會越轉越快,直到最後把孩子從木馬上甩出去,一頭撞穿附近的防護欄。

    我們現在看到的元素週期表,100號之後的那些元素,基本上都是透過迴旋加速器這樣的強大裝置為質子、電子或者中子不斷加速,讓它們撞擊某些舊有的元素,從而合成出來的新元素。

    那麼能不能用加速器來合成黃金呢?答案是可以,但沒有人願意這麼幹。

    三、為什麼不用高能加速器來合成黃金?

    理論上講,用高能粒子轟擊水銀的放射性同位素,可以把80個質子的汞失去1個質子,變成79個質子的金。可是這個過程成本太高,做起來不划算。

    首先加速器太貴,所有的高能粒子加速器都太貴。

    (像這種醫用加速器是不能合成黃金的,但它們的價格也是千萬級別)

    現在國內某些大醫院擁有小型的迴旋加速器,通常從國外進口,報價百萬美金,加上運費、關稅和外貿代理費,每臺的價格絕對是千萬人民幣出頭。這類小型加速器只能生成醫用的放射性同位素,例如碳14、磷32、硫35、碘131,而不能改變原子核內的質子數量。換句話說,並不能合成新的元素。至於能合成新元素的大型加速器,它們的造價基本上屬於國家機密,我貿然猜一下,大概要用億元為單位來計算吧?以中國規劃建設的大型強子對撞機為例,僅僅前期專案就要拿出400億的工程預算。假如一個人有幾百億,他怎麼可能會去合成黃金呢?投資房地產豈非更划算?

    其次,就算你手頭有一臺能夠合成新元素的加速器,就憑現在的技術條件,也合成不出大塊的金子。因為加速器每次只能加速極微量的粒子,經過好幾年的不斷試錯,最終合成出極微量的重元素或者超重元素。微量到什麼地步呢?肉眼幾乎看不到。核化學家用氦離子轟擊鋦,能造出第98號元素鉲,大家知道鉲現在的售價有多高嗎?每克10億美金!為啥會這麼貴?正是因為合成成本太高,能合成的量太少。耗費幾億美金的成本,去合成幾克的黃金,傻子才願意。

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