Sampel proposal penelitian pada alkimia

Apa hubungan alkimia untuk fisika?

Abstrak

Pada pandangan pertama, fisika dan alkimia sama sekali tidak terkait. Fisika adalah ilmu fundamental yang menjelaskan hukum alam dan dibangun pada penelitian ilmiah yang solid dan teori yang divalidasi. Alkimia tidak dianggap sebagai ilmu karena metode penelitiannya jauh dari ilmiah. Alkimia dianggap sebagai pseudosain, perwakilan yang (alkemis) mencoba membuat batu filsuf, yang secara teoritis dapat mengubah logam apa pun menjadi emas. Satu-satunya hal yang menghubungkan dua bidang pengetahuan ini berusaha menemukan cara untuk mengontrol dan mengubah materi. Perbedaannya adalah bahwa alkemis gagal dalam misi itu. Dengan bantuan tinjauan literatur, saya akan memeriksa karya-karya alkimia dalam konteks fisika, yaitu transmutasi sebagai sarana untuk mengubah satu elemen menjadi yang lain. Ini harus memberikan pemahaman yang jelas tentang kekhasan, kesulitan, dan prospek teknik ini. Hasil penelitian harus menjelaskan tempat transmutasi dalam konteks fisika. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah transmutasi alkemis dimungkinkan sesuai dengan hukum fisika.

pengantar

Seperti diketahui, alkimia telah ada selama lebih dari seribu tahun, dan puncak aktivitasnya jatuh pada Abad Pertengahan. Selama periode sejarah dunia ini ketika alkemis secara aktif mengembangkan konsep-konsep transmutasi, batu filosofis, dan kehidupan kekal. Menurut teori mereka, segala sesuatu di dunia berasal dari satu elemen fundamental, yang diasumsikan emas. Alkemis selalu percaya bahwa semua elemen tanpa pengecualian memiliki energi vital, yaitu, mereka tumbuh, berkembang, lahir, dan mati. Dalam konteks ini, emas dianggap sebagai elemen yang sempurna. Memang, emas memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan logam lain. Itu tidak pernah berkarat, warnanya tidak pernah pudar, dan karena fleksibilitasnya, itu tidak meminjamkan diri untuk kehancuran. Dengan demikian, para alkemis percaya bahwa emas memiliki kekuatan sihir dari nilai tak terbatas. Itulah sebabnya mereka ingin membuat batu filsuf. Menurut karakteristiknya, batu filsuf adalah sejenis zat merah atau oranye yang tidak memiliki bentuk dan bau yang pasti. Batu ini, ketika para alkemis berpikir, bisa meningkatkan semua yang disentuhnya menjadi mutlak. Artinya, jika batu filsuf menyentuh logam lain, itu akan segera berubah menjadi logam absolut, yaitu emas. Jika menyentuh seseorang, maka ia akan memperoleh sifat-sifat logam utama, yaitu, akan memperoleh keabadian, menyingkirkan penyakit dan kerentanan manusia.

Pada abad ke-14 dan ke-15, alkimia menjadi profesi yang agak populer, dan banyak kepribadian kaya dan berpengaruh menganggap tugas mereka untuk memiliki satu atau bahkan seluruh tim alkemis yang dapat menyediakannya dengan emas atau bahkan keabadian. Pada saat yang sama, ada semakin banyak penipuan yang menyebut diri mereka alkemis, tetapi pada kenyataannya, mereka hanya ingin mendapatkan uang. Mereka menutupi logam dengan penyepuhan dan menjualnya sebagai emas. Karena sejumlah besar urusan seperti itu, Paus dikeluarkan untuk melarang aktivitas apa pun yang berkaitan dengan alkimia. Sejak itu, Alkimia dianggap sebagai pseudoscience dan karya-karyanya diabaikan selama ratusan tahun. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah transmutasi alkimia dimungkinkan sesuai dengan hukum fisika.

Tinjauan Literatur

Ilmuwan modern tidak mengenali alkemis sebagai ilmuwan, dan ada banyak alasan untuk itu. Namun, dalam bukunya "The Philosopher's Stone: Alkimia dan riset rahasia untuk masalah eksotis," Joseph Farrell berpendapat bahwa alkemis melahirkan metode ilmiah modern dan pertama-tama yang mulai meneliti masalah ini dan keadaannya. Farrell yakin bahwa fisikawan modern memiliki banyak kesamaan dengan alkemis kuno. Dia menunjukkan bahwa fisikawan menggunakan 'bahasa kode' (simbol matematika dan formula) yang tidak diketahui oleh orang-orang biasa. Situasi yang sama dapat diamati dengan alkemis dan tulisan-tulisan mereka yang hanya dikenali kepada mereka. Paralel yang sama dapat ditarik ke eksperimen. Dengan kata lain, alkemis adalah prototipe kuno fisikawan modern. Selain itu, alkemis mengerjakan banyak masalah yang dilakukan fisikawan modern untuk diselesaikan hari ini.

Seperti diketahui, Newton adalah salah satu fisikawan terbesar sepanjang masa ketika ia memberikan kontribusi besar bagi pemahaman tentang fenomena alam, yang kemudian menjadi basis fisika modern. Satu lagi fakta yang diketahui tentang Newton adalah bahwa ia menyukai alkimia dan banyak penemuannya dibangun di atas teks-teks alkimia kuno. Prajit K. Basu, penulis "Fisika Newton dalam konteks karyanya pada kimia dan alkimia" (1990), meneliti masalah ini dan datang ke kesimpulan yang menarik. Penulis menganggap empat pendekatan berbeda untuk karya-karya Newton dalam konteks alkimia dan menemukan bahwa teori optik dan gerakan Newton sangat dipengaruhi oleh penelitian alkimia.

Michel Casse berpendapat bahwa semua materi yang ada di alam semesta memiliki asal yang sama. Dengan demikian, dapat diubah dari satu keadaan ke keadaan lain dan dari satu elemen ke elemen lainnya. Bukunya "Stellar Alchemy: asal surgawi atom" membahas karakteristik khusus atom dan berpendapat bahwa alkimia membuka jalan bagi kimia dan fisika modern. "Namun, rahasia transmutasi tidak terletak pada kimia dan elektron perifer yang menentukan sifat kimia atom. Sebaliknya, solusi untuk misteri ini harus dicari dalam nukleus atom dan interaksi nuklir yang kuat dan lemah yang mengatur dan menyusunnya. Sifat fisik dan kimia dari atom ditentukan oleh jumlah dan konfigurasi elektron dalam retinue elektroniknya "(CASSE, MICHEL 64). Penulis membahas proses transmutasi, yang berasal dari alkemis, dan negara bagian dan alkemis melahirkan masalah modern yang ada dalam kimia dan fisika.

Mark Stavish juga meyakinkan bahwa sebagian besar sifat modern fisika berasal dari eksperimen alkemis. "Fisika dan kimia berhutang budi pada 'puffers' awal ini ketika mereka dipanggil dengan putus asa, karena dari jam-jam mereka berkeringat dan kesusahan, dan sejumlah kemajuan modern datang: porselen, distilasi alkohol, asam, garam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, dan berbagai senyawa logam, adalah hasil dari eksperimen alkimia awal "(Stavish, Mark 1997). Dalam teksnya disebut "Alkimia, itu bukan hanya untuk Abad Pertengahan," penulis juga membahas hubungan antara fisika kuantum dan alkimia. Dia lebih lanjut mengacu pada dokumen-dokumen tertentu yang membuktikan bahwa teori alkemis memiliki aplikasi ilmiah yang nyata.

Pada tahun 2004, sekelompok fisikawan Jepang yang dipimpin oleh Yasuhiro Iwamura bermaksud untuk mengetahui apakah transmutasi elemen mungkin berusaha mentransmisikan barium ke Samarium. Untuk eksperimen mereka, mereka menggunakan kompleks PD untuk meningkatkan massa atom barium. "Dalam eksperimen ini, peningkatan massa atom adalah 12 dan peningkatan angka atom adalah 6" (Iwamura, Yasuhiro et al.). Oleh karena itu, fisikawan membuktikan bahwa transmutasi dimungkinkan dan oleh karena itu, harus dimungkinkan untuk memanipulasi massa atom memutar satu elemen ke dalam yang lain.

Pada awal abad XX, para ilmuwan mengerjakan gagasan transmutasi logam yang berbeda menjadi emas. Ada juga pernyataan tentang transmutasi kimia merkuri menjadi emas (yang belum pernah dikonfirmasi). Tujuan utama alkemis adalah untuk mentransmisikan timbal menjadi emas. Jumlah atom timah adalah 82, dan untuk emas, itu adalah 79. Oleh karena itu, transmisi timbal ke dalam emas membutuhkan perubahan jumlah proton. Seperti dikatakan, itu tidak dapat dicapai dengan menggunakan reaksi kimia. Namun, fisikawan memiliki beberapa ide tentang akun ini. Glenn T. Seaborg membuktikan bahwa dimungkinkan untuk mentransmutasikan bismut (yang memiliki struktur yang sama dengan memimpin) menjadi emas: "Hasil pengukuran cross section untuk reaksi 209BI (12C, X) AU, E = 4,8 dan 25,2 GEV dan 209BI (20NE, X) AU, E = 8.0 GEV dilaporkan "(Aleklett, K. et al. 1044). Oleh karena itu, ini adalah satu bukti lagi bahwa transmutasi nuklir dimungkinkan.

Satu opsi lagi adalah transmutasi biologis (perubahan satu elemen ke dalam yang lain dalam organisme hidup). Antoine Lavoisier, seorang ahli kimia terkenal abad XVIII, berpendapat bahwa elemen tidak dapat disintesis atau dibuat. Dia melakukan lusinan eksperimen yang membuktikan bahwa transmutasi tidak mungkin mengenai reaksi kimia. Namun, "Dari tahun 1960 hingga 1980, Kervran melaporkan hasil penelitiannya yang mengejutkan yang menunjukkan bahwa tanaman hidup mampu mencapai transmutasi unsur-unsur" (Biberian, Jean-Paul 634). Ini secara hipotetis berarti bahwa transutasi kimia juga dimungkinkan dalam kondisi tertentu.

Metode.

Metode paling efisien untuk penelitian ini akan menjadi tinjauan literatur. Ada banyak sudut pandang tentang alkimia sebagai nenek moyang fisika modern dan telah menganalisis banyak sumber; Dimungkinkan untuk membangun hubungan antara bidang sains ini. Juga, ulasan literatur akan membantu untuk mempelajari banyak fakta baru tentang alkimia dan sejarah perkembangannya, sejak saat ini, alkimia dianggap pseudosain, dan tidak ada studi yang berharga di bidangnya. Dengan menggunakan metode penelitian ini, akan mungkin untuk menganalisis semua titik kontak potensial antara alkimia dan fisika dan mencari tahu apa yang umum di antara mereka. Dalam penelitian ini, saya berharap untuk mengetahui apakah kegiatan fisikawan modern di bidang transmutasi didasarkan pada karya-karya alkemis ratusan tahun yang lalu. Setiap sumber akan dipelajari secara menyeluruh dan diverifikasi untuk keandalan. Fakta-fakta dan bukti yang ditemukan dalam sumber-sumber ini akan dianalisis dalam konteks pertanyaan penelitian.

HASIL

Atom adalah sejenis tata surya mini, di mana "planet" mirip dengan elektron dengan muatan negatif, berputar di sekitar "Sun," nukleus, yang terintegrasi ke dalam putaran oleh dua jenis partikel: neutron (tidak terpakai) dan proton (didakwa positif). Setiap elemen kimia ditandai dengan justru dengan jumlah proton yang mengandung atomnya. Misalnya, atom helium berisi dua proton, salah satu lithium berisi tiga proton, salah satu batubara, enam proton, salah satu emas, 47, dan salah satu uranium, 92. Sebaliknya, jumlah neutron yang terkandung dalam nukleus elemen tidak selalu sama. Misalnya, atom oksigen alami memiliki delapan proton dan mungkin memiliki atom dengan delapan, sembilan, atau sepuluh neutron dalam nukleus. Partikel saudara ini, yang dikenal sebagai isotop, memiliki sifat kimia yang sama.

Dengan demikian, transmutasi suatu elemen mensyaratkan bahwa ada perubahan dalam nukleusnya, dan khususnya dalam jumlah proton. Oleh karena itu, mencukupi, untuk menghapus proton ke atom merkuri (80 proton) atau untuk menambah proton ke atom platinum (79 proton) untuk membentuk atom emas (79 proton). Sebuah pertanyaan muncul cara memasukkan atau merebut proton ke dalam nukleus atom. Mari kita asumsikan bahwa inti adalah mobil kereta bawah tanah yang penuh, yang membuka pintunya hanya untuk menerima lebih banyak penumpang (proton atau neutron) jika mereka cukup kuat untuk mendorong penghuninya. Sebaliknya, penghuni mobil (proton atau neutron) akan dapat pergi jika memiliki kekuatan yang diperlukan untuk membuat jalan bagi para penumpang (proton dan neutron) lainnya. Dalam kedua kasus, penumpang, I.E., neutron atau proton, diharuskan memiliki energi yang cukup untuk mengatasi kekuatan nuklir (penumpang gerobak) yang mencegah bagian mereka atau keluar dari inti atom (gerobak) yang diinginkan untuk mentranslikan. Sebuah atom dapat ditransmisikan dengan menekan partikel atau atom pada kecepatan tinggi. Mempercepat partikel meningkatkan kecepatannya oleh beberapa mekanisme yang memberikan energi untuk itu, seperti akselerator partikel atau reaktor nuklir.

Accelerator mengambil partikel, mempercepatnya menggunakan medan listrik dan magnet, dan membiarkan elemen ditransmisikan. Akselerator bekerja, pada prinsipnya, seperti televisi. Dalam hal ini, sebuah filamen pada suhu tinggi, seperti bohlam, melepaskan elektron, yang dipercepat menuju elektroda positif. Akhirnya, magnet memandu elektron-elektron ini untuk berkonsentrasi dalam balok dan membawanya ke layar. Analog, akselerator memiliki generator ion (elektron dalam kasus televisi), diproduksi dari emisi gelombang radio dari atom dalam bentuk gas. Kami menyebut ion atom yang hilang atau memperoleh satu atau lebih elektron. Oleh karena itu ion adalah atom bermuatan positif atau negatif. Ion-ion ini kemudian didorong dan karenanya dipercepat ke arah elektroda penghitung terhadap biaya ion sebagai akibat dari kekuatan daya tarik dan tolakan yang disebabkan oleh medan listrik yang diterapkan dalam akselerator. Pemfokusan atau konsentrasi ion terhadap material yang akan ditransmisikan juga dibuat oleh medan magnet; yaitu magnet. Akhirnya, di pintu keluar akselerator, ion bertabrakan pada bahan putih, menghasilkan transmutasi elemen konstituennya. Proses ini umumnya dikenal sebagai reaksi nuklir, dan memunculkan justru untuk produksi radioisotop buatan, I.E., mereka tidak ada di alam dan diciptakan oleh manusia. Secara khusus, ketika dua atom yang berbeda bergabung bersama untuk menjadi elemen yang lebih berat, referensi dibuat untuk reaksi fusi.

Kesimpulan

Warisan alkimia diremehkan dalam sains modern. Perlu untuk menyebutkan bahwa fisika modern memiliki banyak kesamaan dengan eksperimen alkemis abad pertengahan. Salah satu tujuan utama alkemis berubah menjadi logam yang kurang mulia menjadi emas. Menurut hipotesis mereka, emas adalah elemen fundamental dari semua hal lain di alam semesta. Oleh karena itu, tujuan alkimia adalah menemukan cara untuk mengubah satu elemen menjadi yang lain. Mereka tidak memiliki teknologi dan peralatan yang diperlukan yang tersedia dalam ilmu pengetahuan modern. Proses mengubah satu elemen menjadi yang lain disebut transmutasi, dan itu banyak digunakan dalam penelitian saat ini dalam fisika. Sejauh fisikawan belajar bekerja dengan atom, mereka mengerti bahwa transmisi alkimia dimungkinkan. Alkemis gagal karena kurangnya kemajuan teknologi dan upaya untuk mencapai transmutasi menggunakan reaksi kimia.

Sejak awal abad XX, para ilmuwan mulai mengembangkan teori dan hipotesis tentang bagaimana transmutasi dapat direalisasikan mengenai eksperimen fisik. Juga tidak dapat disangkal bahwa langkah pertama dalam arah ini dibuat oleh alkemis. Pada tahun 1941, para ilmuwan bereksperimen membombardir atom merkuri dengan partikel berkecepatan tinggi. Hasilnya, mereka mendapat porsi emas kecil tapi dapat diamati. Karena itu, setelah setengahnya ribu tahun, misi alkemis selesai. Namun, percobaan ini membutuhkan 30.000 volt untuk mempercepat partikel ke kecepatan yang diperlukan. Akibatnya, biaya percobaan melebihi biaya emas diperoleh dalam ratusan ribu kali. Transmutasi itu dianggap mungkin tetapi tidak praktis sejak saat itu. Pada zaman kita, pengembangan fisika kuantum dan pengetahuan baru tentang struktur nukleus atom, para ilmuwan kembali ke transmisan sekali lagi. Ini dapat membantu menyelesaikan masalah seperti limbah nuklir. Beberapa elemen radioaktif tidak membusuk untuk miliaran tahun yang mencemari lingkungan. Dengan perkembangan metode transmutasi, elemen-elemen tersebut dapat disintegrasi dalam beberapa detik.

Menurut hasil tinjauan literatur, dimungkinkan untuk menyimpulkan bahwa transmutasi dapat direalisasikan menggunakan fisika. Teknik yang paling praktis untuk tujuan ini adalah reaksi fusi. Ini dapat dilakukan dengan bantuan akselerasi partikel menggunakan magnet. Dalam hasilnya, proses ini mampu mengubah jumlah proton dalam nukleus atom dan, sebagai hasilnya, mentransmisikan satu elemen ke yang lain.

Karya dikutip

Aleklett, K. et al. "Ketergantungan energi dari fragmentasi 209bi dalam tabrakan nuklir relativistik." Tinjauan fisik C, vol 23, tidak. 3, 1981, hlm. 1044-1046. American Fisik Society (APS), DOI: 10.1103 / PhysreVC.23.1044.
Basu, Prajit K. "Fisika Newton dalam konteks karya-karyanya pada kimia dan alkimia." Jurnal India Sejarah Sains, Vol 26, No. 3, 1990.
Biberian, Jean-Paul. "Transutasi biologis." Sains saat ini, Vol 108, tidak. 4, 2015, hlm. 633-635.
Cassé, Michel. Stellar Alkimia. New York, Cambridge University Press, 2003.
Farrell, Joseph P. Stone filsuf. Port Townsend, WA, Feral House, 2009.
Iwamura, Yasuhiro et al. "Pengamatan reaksi transmutasi nuklir yang diinduksi oleh permeasi gas D2 melalui kompleks PD." Konferensi internasional kesebelas tentang sains nuklir materi terkondensasi, 2004.
Menodai, tandai. "Alkimia, itu bukan hanya untuk Abad Pertengahan lagi." Atlantis Rising, 1997, hlm. 1-6.