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核结构中的SU(3)对称性:(15)发展Elliott范式,发现新的集体性

已有 1416 次阅读 2023-11-5 17:34 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

    Bonatsos等人的工作让核结构的研究回归到了Elliott范式,但是中重核的演化行为比sd壳复杂多了,看起来不能用Elliott范式来理解,这看起来和能壳的近似SU(3)对称性不符合,因为不知道γ软性是怎么出来的。从赝SU(3)对称性可以看到,28以上的能壳一部分是有SU(3)对称性的,另一个部分是O(N)对称性的,所以看起来后者导致γ软性的出现。所以以前的图景看起来是和实验符合的(否则也不能延续了七十年)。如果整个能壳是很好的SU(3)对称性,这个γ软性的出现就让人很困惑。实际上的原子核中,不仅有大量的大形变核的转动谱出现,还会有更多的γ软谱的出现。

         Bonatsos等人利用他们的发现做了一些重要的工作,但是给出的结果不是很精确,特别是形状共存的研究,和实验结果出现了明显的偏差。这里的关键,是他们考虑问题的时候,对于动力学部分不是很清楚。我的工作就是在动力学部分进一步发展,揭示了以前从来没有想到的真相(过去很长一段时间我为此也很困惑)。如果他们没有发现近似SU(3)对称性,我也会发现它。

    当然这得益于实验的发展,更加精确的实验使我们意识到,以前的理论观念实际上和实验有偏差。一个是球形核疑难的发现,以前认为是球形核的声子振动激发的原子核,实验上发现不是这样的。一个是更加直接的B(E2)反常的发现,直接和以前的理论相冲突。这其实是出现了两种新的集体激发模式,但是关于这一点很显然当下的很多研究者还没有意识。

    对于这两者,我在前边的博文中已经有了大量的介绍,可以看我前边的博文。

    关于球形核疑难的博文有:


当下低能核结构领域不可思议的困境(1)新物理,https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1289426.html,以及后续文章。

球形核疑难:开启核结构研究的新时代,https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1359540.html

          关于B(E2)反常的博文有:

B(E2)反常:核结构研究的大BUG (1)2004,https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1345415.html, 以及后续文章。         

原子核结构中B(E2)反常的理论新进展,https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1359022.html

       还有一些相关的文章就不列在这里了。

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        对于球形核疑难,Garrett、WoodYates在上边的综述中做了详细的讨论。在以前的核结构演化的理解中,偏离幻数的时候,首先会出现球形核的声子振动激发模式。当是Garrett等人的实验工作否定了这一点。我认为这是诺贝尔奖级别的研究工作。但是很多研究者似乎不愿意承认这个结论。他们认为发现了一种γ软的转动模式,但是他们没有完全相信这一点。

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    Garrett等人实际上发现了一种新的γ软的转动模式(这是我的结论)。

    对于球形核来说,第一个激发是四极矩声子的2+态,然后在能量是第一个激发差不多2倍地方会出现4+,2+,0+的三重态,然后在能量是第一个激发差不多3倍的地方会出现6+,4+,3+,2+,0+的五重态。这个能谱是非常容易识别的(上图)。一些核看起来的确拥有这样的声子谱,所以被认为是球形核存在的证据。

    问题是这样的原子核容易出现闯入态,也就是其他的形状。形状共存是原子核中一个很重要的现象。结果精细的实验发现,以前任务是三声子五重态中的0+态其实是闯入态。比如下边的120Cd,6+态下边的0+态是第一个闯入态的,正常态的旁边根本没有0+态。这一点在112Cd中也得到了确认。6+态下边以前认为是正常态的0+(1871 KeV)态,其实是第二个闯入态的!

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      所以这个结果,让很多人就迷糊了。因为这个看起来像球形核振动谱的能谱,以前没见过。这些人可能也不相信这种能谱是存在的。

    我的工作就是从理论上发现了这种能谱。现在看来,这几乎是必然的。在Elliott的范式中,以前讨论的是两体项,没有讨论三体项。三体项虽然在Draayer等人的工作中也引入过,但是他们没有跳出长椭球转动谱的观点。

    把三体项加入,然后加上对力作用,就会出现这种奇特的γ软的能谱。这就是我最重要的发现。在Elliott的范式中,加上对力(Draayer已经考虑过),再加上SU(3)对称性的高阶作用(Draayer也已经考虑过),就可以解释各种形变,也可以解释B(E2)反常,而且和实验的结果符合的非常好(Draayer没有考虑转动谱以外的情况)。

    我在关键的时候,做了幸运的计算,于是发现了核结构的新世界,直到今年我才把我的工作和Elliott、Draayer等人的工作联系在了一起,我相信我的研究结果是正确的。我发现了核结构的新的集体性,这改变了我们对于核结构演化的理解。








https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1408551.html

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