原子的中心位置是原子核，尺度比原子要小5个量级。如果要去想象原子核是什么样子的，几乎所有人都会认为它是球形的。除了球形的，它还能是别的形状么？有很多价核子的原子核的转动谱的发现，第一次否定了这种球形核的观念，并且通过几何模型给予了解释。这种观念上的转变被授予了诺贝尔物理学奖。

       但是这种变化只是针对具有大量价核子的原子核来说的。当价核子不是那么多的时候，我们还是有理由相信，甚至确信原子核一定是球形的！这也是我很多年的信念。在我研究生开始的时候，我研究的是原子核形状的量子相变，主要就是球形核到各种稳定的形变核的量子相变。球形核几乎是所有核物理研究者的基本概念之一。

      上图是2010年近代物理评论的一篇综述《原子核形状的量子相变》中的第一个图。它是我们讨论量子相变的出发点。当从幻数核到椭球形原子核过渡的时候，普遍持有的观念就是会出现球形核，具有等间距的激发能谱。而在实验上，这种过渡趋势也是必然的。对于单粒子激发支配的幻数附近的原子核，图中最左边的激发，可以很明显的看到，4+的能级只是2+能级的一倍多点，而对于最右边的转动谱，4+的能级是2+能级的3.33倍左右。所以哪怕小学生也能得到一个简单的结论，就是中间的某个时刻，4+的能级一定会是2+能级的2倍！而这是球形核激发谱的典型特征。

        所以当我从文献上看到，Garrett等人在文章中否定了球形核存在的时候，带给我的三观凌乱是难以想象的。他们发表文章的时候正是我要去别的方向做研究的时候，所以那个时候没有太关注核结构的工作。我知道这些的时候其实是最近一些的时候，已经是我博士毕业以后的事情了。很遗憾没有和他们一起经历这场思想转变的激动时刻。

        在原子核的教科书中，典型的球形核是Cd核，这个是核结构的常识。打开任何一本核结构的书，都会有讨论球形核的章节，都会看到Cd核。但是正如在第一章中所说的，幻数附近的原子核会存在形状共存，Cd核也是如此。所以在很长的时间内，核结构学家都认为，Cd核中是球形核和形变核共存的，这为我们理解球形核带来了困难。单独的球形核很难存在。

        他们工作的重要的一步，是实验上测量的低能级的电磁跃迁强度。这是证明核结构理论是否合理的关键实验数据，他们通过对比得出了一个超出预见的结论，球形核的解释是不合理的，不存在球形核！这个工作是2008、2012年给出来的，只是发表在PRC上，但是却开始改变很多东西。这里边的细节没有必要详述，就是实验的结果和球形核假设的理论是不符合的。 最近他们的工作也在不断的证实这个结论，并且也在尝试从理论上解释这个奇特的事情。Heyde和Wood在他们2011年近代物理评论上的综述《原子核中的形状共存》中把这个事情称为Cd之谜。

        这场观念上的转变将会持续很长一段时间。如果不是球形核，那么接下来的问题自然就是，它是什么东西？为什么长了一个球样呢？而且令人尴尬的事情是，如果不是球形核，那么核理论又该走向何方呢？

（到这里可知，新物理已经确认，但是理论界还没有确定究竟是什么。关于支持者的看法，请看下回继续）