||
在前边讨论诺贝尔奖之路的两篇文章中,有一个关键的主题没有说,这就是EMC效应,这个发现本身肯定是诺贝尔物理学奖水平的工作,但是我对这个具体的历史不了解,我也不知道哪些科学家对这个发现负责。
EMC效应就是深度非弹性散射现象的一个发现。轻子核子的深度非弹性散射是物理学史的关键一幕,三位科学家由此获得了诺贝尔物理学奖,引起如此重要发现的BJ.比约肯还没有获奖,非常期待老先生能够在今年获得该得到的荣誉。
为什么这个发现如此重要呢?因为它发现了夸克。在发现之前,很多人都认为夸克只是一个数学的符号,甚至创造它的盖尔曼也是这么认为的。
随后的进一步的实验,观测不同的原子核中核子的夸克胶子分布是不是有变化。这个是用μ子来做的。结果吓人一大跳。我不清楚当时做这个实验的动机,探测这个核子中夸克胶子的分布随着原子核的变化,肯定应该不是最初的动机。
因为不可能有人会预先意识到原子核中的核子和自由的核子是不一样的,而且不同的原子核中的核子也是不一样的。我也是最近几个月才知道了这个事情。
这个发现纯属意外。因为GeV的核子内部的现象几乎不可能与MeV的原子核现象无关。但是实验结果却不是如此,两个尺度之间出现了关联。
这种对于自由核子内部夸克胶子的偏离现象,对于所有的原子核在形状上都是一样的,说明这是一种普适现象。(这种普适现象出现在高能区)然后随着核子数的增多而缓慢变强。
就是这么一个现象,从1982年开始,就让整个核物理学领域的研究者非常困惑,产生了大量的理论,但是至今没有让人信服的结果。
我用最近的一篇EMC的综述,来进一步讨论这个事情。
在这篇文章中,他们说:“The successes of more than 60 years of traditional nuclear physics teaches us that nuclei are composed largely of color single objects whose properties closely resemble those of free nucleons. ”
翻译过来是:“传统核物理过去六十年的成功教导我们,原子核几乎就是由色单态的核子构成,他们的性质和自由的核子是非常接近的。”
这就是以前核物理的看法,也是当前核结构领域的观点。
随后他们又说:“These nucleons bound inside the nucleus are separated by distance scales similar to their actual size; as a consequence the wave functions of the bound nucleons are often overlapping. From a QCD perspective this could result in, e.g., quark exchange between nucleons or the formation of hidden color configurations. It is therefore natural to conclude that the internal structure of all bound nucleons could be modified — with respect to their free counterparts — by the presence of the nuclear medium. This is known as medium modification.”
翻译过来是:“束缚在原子核中的核子分离的距离和他们的尺寸差不多,这样的后果就是束缚核子的波函数经常会叠加起来。从量子色动力学的观点来看,这会导致核子之间的夸克交换或者隐藏色组态的存在。因此,很自然可以得出结论,所有束缚的核子相对于他们的自由核子情况,内部结构都被修正了,当存在核介质的时候。这就是介质修正效应。”
这就是新的核物理的观点。原子核中的核子和自由的核子不一样。不一样的后果,就是在原子核中也会出现夸克自由度,但是最终的结果是导致整个原子核是色单态的。
EMC效应导致的后果就是如此。但是研究EMC效应的研究者,会很困惑,究竟哪些现象与介质修正有关,有人已经疑问,低能的核结构部分会有关么?
但是做核结构的研究者,几乎还都被过去的观念束缚,沉浸在错误中。Cd疑难的实验发现,就是一个明确的信号,传统的核结构观念已经出现问题了。而我提出的SU3-IBM对Cd疑难给出了很好的回答,也进一步证实了这是一种核介质修正现象。因为与SU(3)对称性有关,我是在找不出哪里还有这个对称性。
现在的情况就是,EMC效应、短距离强关联、有效场、Cd疑难以及各种其它反常核结构的实验现象,以及我提出的SU3-IBM构成了一个清晰明确的图景,指向了原子核中的色禁闭现象。低能和高能存在关联。这些现象需要在一个理论框架中同时解释,考虑到这现象涉及到多个尺度,这不仅开创了核物理理解的新角度,实际上也开创了整个物理学理解的新角度。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-11-22 19:08
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社