Alchemia é tanto uma filosofia como uma prática com o objectivo de alcançar a sabedoria suprema, bem como a imortalidade, envolvendo a melhoria do alquimista, bem como a confecção de várias substâncias descritas como possuindo propriedades invulgares. O aspecto prático da alquimia gerou as bases da moderna química inorgânica, nomeadamente no que diz respeito a procedimentos, equipamentos e identificação e utilização de muitas substâncias actuais.
As ideias fundamentais da alquimia terão surgido no antigo Império Persa. A alquimia tem sido praticada na Mesopotâmia (compreendendo grande parte do Iraque actual), Egipto, Pérsia (Irão actual), Índia, China, Japão, Coreia e na Grécia Clássica e Roma, nas civilizações muçulmanas, e depois na Europa até ao século XX, numa complexa rede de escolas e sistemas filosóficos que se estende por pelo menos 2500 anos.
Os objetivos mais conhecidos dos alquimistas eram a transmutação de metais comuns em ouro (chamado crisopéia) ou prata (menos conhecida é a alquimia vegetal, ou “espagírico”); a criação de uma “panacéia”, ou o elixir da vida, um remédio que, supostamente, iria curar todas as doenças e prolongar a vida indefinidamente; e a descoberta de um solvente universal. Embora estes não fossem os únicos usos para a disciplina, eles eram os mais documentados e conhecidos. Certas escolas herméticas argumentam que a transmutação do chumbo em ouro é análoga para a transmutação do corpo físico (Saturno ou chumbo) em energia solar (ouro) com o objetivo de alcançar a imortalidade. Isto é descrito como Alquimia Interna. A partir da Idade Média, alquimistas árabes e europeus investiram muito esforço na busca da “pedra filosofal”, uma substância lendária que se acreditava ser um ingrediente essencial para um ou ambos os objetivos.
Lead (número atômico 82) e ouro (número atômico 79) são definidos como elementos pelo número de prótons que possuem. Para alterar o elemento é necessário alterar o número atómico (número de prótons). O número de prótons não pode ser alterado por qualquer meio químico. Entretanto, a física pode ser usada para adicionar ou remover prótons e assim transformar um elemento em outro. Como o chumbo é estável, forçá-lo a liberar três prótons requer uma vasta entrada de energia, de tal forma que o custo de transmutá-lo ultrapassa muito o valor do ouro resultante.
Transmutação de chumbo em ouro não é apenas teoricamente possível – ele foi alcançado… Há relatos de que Glenn Seaborg, Prêmio Nobel de Química de 1951, conseguiu transmutar uma quantidade mínima de chumbo (possivelmente a caminho do bismuto, em 1980) em ouro. Há um relatório anterior (1972) no qual físicos soviéticos em uma instalação de pesquisa nuclear perto do Lago Baikal na Sibéria descobriram acidentalmente uma reação para transformar chumbo em ouro quando descobriram que a blindagem de chumbo de um reator experimental havia mudado para ouro.