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SU3-IBM提供了一个数学和物理分家的一个极好的案例

已有 516 次阅读 2024-5-27 12:20 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

    我是第一个以如此明确的形式,提出SU3-IBM哈密顿量的研究者,但是这个哈密顿量的数学形式不是我建立的。这个理论的基础部分的建立者很多,但是我是他唯一的提出者,这是为什么呢?

    SU3-IBM由两部分构成,一部分是SU(3)对称性,一部分是IBM,即相互作用玻色子模型。这两部分是核结构代数方法的核心部分。SU(3)对称性早在1958年就由Elliott提出来了,而且结论让人震惊,第一次把单粒子轨道和集体激发联系在了一起。可惜的是,这个理论似乎只能用在轻核上。

    虽然有各种发展,但是在与实际原子核的联系中,SU(3)对称性只被应用在了长椭球的转动谱上。在SU(3)对称性和刚性三轴转子的联系上,Draayer等人做出了巨大贡献。

    IBM是1975年,由Arima和Iachello提出来的。

    由于SU(3)对称性和IBM都很重要,所以两者的结合自然会有一些人尝试。但是令人惊奇的是,这种尝试太少了。这个事情是值得仔细研究的。(这个方面非常值得科学史的研究)

    早期关于两者结合的工作,主要是Isacker的工作,他和不同的合作者讨论了基础性的问题。比如第一篇涉及高阶项的工作,就是和陈金全先生一起研究的。指出IBM中如果要考虑三轴形变,需要高阶作用。

    随后Isacker等人,讨论了SU(3)对称性下的高阶项,做了系统的研究。这个研究也可以看做是参照Draayer等人在壳模型中的工作。

    一个很重要的事情,就是2000年,Isacker等人的刚性三轴转子的SU(3)映射的工作,给出了SU3-IBM的SU(3)极限下的完整哈密顿量。这个工作后来被辽宁师范大学的张宇教授在2014年做了完整的讨论。

    然后是转变的过程,关键的人物是Fortunato和张宇教授。这可以看做是SU3-IBM的两个前奏,也是两篇奠基性的工作。

    一个是2011年Fortuanto等人推广了一般的IBM,包含了三体项,给出了大N极限的相图。一方面指出了SU(3)的三体四极矩作用描述扁椭球,一方面给出了长椭球到扁椭球形状相变的新的可能。这些在今天已经成为SU3-IBM的重要内容。

    另一个是2012年张宇等人在SU(3)极限下的长椭到扁椭的形状相变。一是指出了相变点是一个简并点,一是形状相变的不对称性,一是对扁椭球进行了详细的讨论。这些工作在今天也已经成为了SU3-IBM的重要内容。

    所以,SU3-IBM的建立者不是我一个人,而是Isacker、Fortunato、张宇和我,经历了漫长的过程。

     但是,我是唯一的提出者。这里的关键是,我把这个模型带入到了现实的核谱研究中,开创了精细核谱学的新时代。是我赋予了这个哈密顿量新的物理意义,认为它是描述实际核谱的更加准确的模型。把这个模型,和B(E2)反常、球形核疑难等各种问题联系在了一起。指出SU(3)对称性支配所有的四极矩形变。它所秉持的观念,和以前的核结构观念是不一样的。

     在新模型中,四极矩形变,特别是三轴形变处于核心的位置。对力处于一个附属的作用,虽然也很重要。γ软性是一种层展的现象。

     所以SU3-IBM是一个数学和物理分家的极好的例子。在很长的时间内,它作为一个高阶作用的可能的方向,得到了发展。但是关注的人很少,也没有看到多大的作用。所以这时候发展起来的是它的数学的部分,物理不清楚。但是还是有人开始把它和一些物理联系在了一起,但是依然不明确。

     就好像爱因斯坦发展了广义相对论,但是他也没有想到,最重要的应用是在宇宙学和黑洞这类的天体物理中。爱因斯坦的确是最先讨论宇宙学的,但是他不相信宇宙是膨胀的,更不相信存在黑洞这样的诡异天体。

     但是最后,我们知道,一切都发生了变化。宇宙是膨胀的,而且是加速的。黑洞是存在的,而且宇宙中还很多。

     到了我这里,才认真的开始思考SU3-IBM这个哈密顿量是否和实际的核谱有联系,是否是一个重要的哈密顿量,结果发现的结果让人不可思议。虽然看起来很不可能,因为和传统的观念冲突,但是拟合的结果却是,这个哈密顿量是对实际核谱的准确描述。这意味着传统的观念是存在问题的。

     我在无意中发现了它。

    

   



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