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SU3-IBM中的SU(3)对称性

已有 1124 次阅读 2024-7-26 17:09 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

    在Cd疑难的启发下,我提出了SU3-IBM(这是和以前的理论不同的地方),然后就是出现了一系列让人震惊而难以琢磨的拟合结果。SU3-IBM能够能更准确的解释原子核的低能集体激发谱。这个结果意味着以前对于核结构的理解是存在问题的。问题出现的原因,依然是实验数据不充分,一些细节没有仔细思考。一个理论大部分的解释了实验结果,不意味着这个理论就是正确的。比如地心说,解释能力实际上是不错的,哥白尼提出日心说,更多的是数学上更简单的原因。直到弟谷和开普勒的工作,才出现了更好的实验数据,以及更好的解释。(开普勒的结果,几乎无人相信,虽然他们相信弟谷给出了更好的实验数据,也相信开普勒的解释更好,但是不正确)

    SU3-IBM有两个结果,都是以前的观念所没有的。一个是高阶作用在某些核中会起到支配性的作用,一个是这个SU(3)对称性。高阶作用的存在是因为这个SU(3)对称性。如果SU(3)对称性支配了集体性激发的存在,支配了所有的四极矩形变,那么就必须要有高阶作用。

    这个SU(3)对称性是以前所没有的,不是IBM中U(6)对称性的一个极限。现实的情况是,以前的IBM对了一部分,但是三个极限实际上有很大的问题。

    核结构基础的壳模型,是一种平均场。一个相互作用的多粒子体系,重整化后,物理上观测的量可以首先是单粒子的行为,然后是剩余的两体作用,然后是三体等。所以平均场一定是最强的,然后是两体作用,然后是三体。由于壳模型的成功,计算也使得我们知道,平均场的强度达到了70%以上,所以我们都相信,剩余作用主要是两体,即使考虑三体,也很小。

    所以SU3-IBM的结果,即三体作用居然会占据主要的支配作用,是以前的观念中根本就不可能的。

    从一开始,这个结果就很奇特,我知道它和以前的观念有些冲突,但是细节知道的不多。但是我相信实验,也相信我的计算结果。因为实验观测的结果就在那呢。Cd疑难否定了我们长时间的所以为的球形核的声子激发模式。我对实验数据进行了详细的对比,我相信这个结果是充分的。(我相信这个实验对比,很多人都没有仔细的研究过)

   而SU3-IBM解释了它,这不可能是巧合。当然需要谨慎,于是又开始解释其他的各种问题,有的时候差别甚至是非常小,但是存在一种几乎一样解释能力的理论,本身就是奇迹,更不要说,解释的更好的。

   如果就是平均场,正如幻数的解释那样,那么幻数的原子核就一定是球形核的,那么加上剩余两体作用以后,就一定会出现球形核的声子激发模式,这个推论没有任何问题。那么多聪明绝顶的科学家,都思考过这个推论,都相信这是正确的。

   但是Cd疑难的实验结果却是否定的。就连Cd疑难的发现者和提出者,这几年都不怎么再提这个事了,不知道是什么原因。可能从逻辑上,真的没有任何问题。

    SU3-IBM给出的答案是,当偏离幻数核的时候,出现的剩余多体作用,不是两体占据了支配作用,而是两体、三体起到了差不多的作用。对于传统的平均场理论,这是怪事奇谈,因为就没有见过平均场长这样的。这里的关键不是三体作用不能出来,相反,在平均场中实际上一定会出现三体作用,但是它一定要很小才行。所以这里出现了一个以前没有人想到的事情,就是两体作用被极大的抑制了,而被抑制的作用,可能转变成了平均场。

    Cd疑难的实验结果说的就是这个事情,我的SU3-IBM说的也是这个事情,但是很难让人相信,也可能不会有人相信。

    我最近了解了EMC效应以及短距离强关联让我忽有所悟。原来原子核中的质子和中子,和自由的情况是不一样的。这个核子虽然是色中性的,但是存在色涨落。原子核的形成和出现,本质上依然是色禁闭的结果。(当然也有别的)

     这样的现象,不仅会出现在核子核子之间,还可以出现在核子介子之间(猜想)。原子核中的核子,可以出现暂时的涨落,也就是三种色会同时出现,但是平均来看依然是中性的。把原子核中的核子和介子,都看成是自由的情况,是不正确的。其实想一想就是这个道理。因为他们本身都是色禁闭的结果,导致自由的时候,在它们的表面任何的地方都看不到颜色。一种神奇的机制,三种颜色不断交织在一起,导致表面的每一处都是无色的。但是无色,就意味着不可能有作用。在发生作用的时候,色作用就好像共价键一样,布居在了两个核子,或者核子和介子上。在相互作用的时候,一定会出现色涨落。

     强子的作用本质上是色禁闭重新布居的结果,只要表面上任何地方都是色中形的就可以。(感觉像变形)

     所以核子核子作用形成了原子核,结果是原子核的表面上任何地方都是色中性的,但是里边并不需要。虽然核子是色中性的,但是核子或介子的表面,可以有三种色的涨落。每个核子的三种色的涨落都是一样的。

     所以考虑这种色涨落不是一件困难的事情。由于色禁闭,导致这种色涨落,最大的可能是同时出现的。核子是三种色。介子是不同的色和反色。

     很清晰的能看到,SU(3)对称性就是这么出现的。(当然我这里描述可能粗糙还不够准确,但是基本的意思是清楚的)

     原子核越多,核子外的色禁闭效应就会越大,所以由这种色禁闭导致的效应就会越来越明显。

     这种色禁闭的最终结果就是整个原子核的表面在任何地方都是色中形的。所以具体的机制非常繁琐,但是结果却肯能很容易。

     在核子和核子作用的时候,在核子和介子作用的时候,都会出现这种色涨落。以前把核子和介子,都看成是完全色中性的,没有色涨落,肯定是不足的。但是由于色涨落是严格限制的,我们就是不知道大小,但是我们知道三种颜色是一样的(也许可能不一样?但是我们应该先从最简单的情况开始讨论),所以和以前的讨论问题的方式有很多相似的地方。

     如果不考虑这种色禁闭要达到一个精确匹配的结果,也许和以前的结果是差别不大的。

     当核结构在1958年Elliott引入了SU(3)对称性的时候,这种对称性和长椭球的形变有关。原子核的形变一直是核物理中的核心概念之一,也是原子核集体性的体现。而显然,这种形变是色禁闭的结果。把颜色完全禁闭在原子核内,肯定和液滴的表面张力不一样的,面积越大越好。所以实际的结果,是两种竞争的结果。

     球形核疑难的出现,从实验上给出了明确的信号,平均场的观念出现了问题,当然不是这个平均场不正确,而是剩余作用出现了和以前不一样的结果。而SU3-IBM,肯定了这样的实验结果,并且指向了原子核中的色禁闭机制。即使是长程的核子核子作用,也需要被SU(3)对称性进一步修正。

     如果只是SU(3)对称性,并不会改变传统的平均场的观念。但是现实的原子核激发指出,需要高阶作用。这样一来,核子的色涨落导致的色禁闭,一定会出现多个色禁闭的途径,而这些途径彼此之间干涉,导致了两体作用被抑制了。也许SU(3)对称性,对这种抑制也扮演了重要的角色。

    

   



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