在今年五月，位於法國和瑞士邊界的「大型強子對撞機」（LHC）中，研究人員首次檢測到金核的產生。這一突破由堪薩斯大學（KU）ALICE 探測器的科學家團隊實現，他們發展出一種以往被忽視的技術，使得這一發現成為可能。LHC 是全球最大的粒子加速器，長達 17 英里（約 27 公里），其設計目的是安全地進行高速粒子相撞，以獲取衝突後的數據，進而探索基本物理現象。
LHC 擁有多個檢測器，以收集相撞後的數據以理解粒子之間的相互作用。ALICE 作為 LHC 中四個主要探測器之一，對於希格斯玻色子的檢測發揮了重要作用，而希格斯玻色子是標準模型中關鍵的組成部分。儘管實驗的主要關注點在於研究粒子相撞後的情況，但科學家們也發現有些粒子並不相撞，這類現象被稱為超周邊碰撞（ultra-peripheral collisions）。
在超周邊碰撞中，粒子雖然沒有實際碰撞，但卻靠得足夠近以發生相互作用。KU 的物理學教授 Daniel Tapia Takaki 解釋道，通常在對撞機實驗中，科學家們會讓粒子相撞以產生大量碎片，而在超周邊碰撞中，他們專注於粒子之間的「近距離擦肩而過」。這些粒子在加速時產生強大的電場，並發射光子或光線，這些光子能夠深入探測另一個核的結構。
當這些光的能量足夠高時，就能像高能閃光燈一樣深入另一個核。當來自於兩個核的光子發生相互作用時，這種現象稱為光子-光子碰撞，這些碰撞非常乾淨，並不會產生 LHC 通常設計用來檢測的一堆粒子。這使得科學家們能夠更有效地識別這些乾淨的碰撞，儘管這一主題並不常被重視。
Takaki 和他的團隊正在開發新的技術來檢測這些清晰的碰撞。這些光的能量之高，甚至能將質子從核中擊出，有時一次會擊出一個、兩個，甚至三到四個質子。這些被擊出的質子會改變元素的性質，例如從鉛轉變為鉈、汞，甚至金。正是這一現象使得研究人員在 LHC 中檢測到金的產生。
在 KU 開發的技術幫助下，這些短暫的粒子得以被檢測到，這些粒子有時並不會衰變，但卻會撞擊對撞機，觸發安全警報。隨著研究人員計畫建造長達 60 英里（約 100 公里）的對撞機，他們渴望深入了解在 LHC 中產生的這些副產品的性質。這項研究不僅為基本物理學提供了新的見解，還可能推動未來粒子物理學的發展，揭示宇宙的奧秘。
