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这个问题真的是让人困惑。原子核是由质子和中子构成的,而质子和中子是由夸克和胶子构成的。所以原子核中肯定有夸克和胶子。问题是,这些夸克和胶子只是束缚在单个的核子中,还是在核子之间可以传递?也就是说在核子之外,原子核之内,可以有夸克和胶子么?
这个问题依然让人困惑。即使这些夸克胶子真的可以在核子之间传递,我们能观察到它们么?由于色禁闭,可以肯定观察不到,我们去观察它们的时候,观察到的依然是核子和介子。很神奇吧,就好像一个进入到黑洞中的观察者,你看到的从来都不是黑洞的内部,你看到的和外边没什么区别。
一个黑洞,你只能在远处看到它,当年想靠近研究一下的时候,你看到的只是平常的世界。(这个不同的人,观点会不一样)夸克和胶子也是如此,你永远不可能看到单个的夸克和胶子,你看到的永远都是核子和介子。
所以核子之外,原子核之内,真的有夸克和胶子么?如果观察不到,怎么知道存在呢?
这确实是一个奇特的事情。物理学发展到今天,已经不能用诡异来描述了。如果夸克和胶子存在,就只能用它们的影响来区分。什么时候是夸克和胶子,什么时候是核子和介子,也是很有意思的事情。
1935年,日本科学家汤川秀树提出,核子之间可以通过π介子传递核力,虽然从今天看来整个想法都错了,但是结果是正确的,的确有π介子,而且的确是靠它把核子束缚在了一起。原因是核子是复合的粒子,是由夸克和胶子构成的。夸克的作用,是量子色动力学描述的,具有SU(3)对称性。这个色对称性,首先是南部提出来的,在实验中需要有这个自由度,而且有三个量。只有当这个对称性存在的时候,实验才能解释。
所以,虽然夸克和胶子直接看不到,但是它们和核子介子不同的地方是它们有SU(3)对称性。在原子核中,没有这种对称性。涉及到的夸克主要是上下两种,所以味对称性只是SU(2)对称性。如果一个系统中有SU(3)对称性,就会在很多方面体现出来。
当量子色动力学在1973年被发现以后,很多研究者就开始研究,如何从量子色动力学的角度来理解原子核的性质,也就是理解原子核中的核力。但是关键的问题,始终是在原子核中,是不是会出现直接的夸克胶子现象。由于色禁闭,这种现象如果存在,就只能出现在核子距离非常短的范围内,只有在短距离处,色禁闭才可能消失,渐近自由才能出现。
很显然,这很难。而且如果是直接观察,由于是在低能下,很可能这些夸克胶子会消失,变成核子和介子,所以很难确定观察的究竟是什么。
这是一个困境。所以许多研究者,相信原子核中的夸克胶子的存在,并且讨论了很多理论上的可能,但是如何在实验中发现它们却太困难了。结果就是,到了现在,实验也没有验证原子核中夸克和胶子的存在。
如果SU(3)对称性出现了,就是一个明显的信号。
所以在所有人没有预料到的地方,出现了可能。Cd疑难的实验发现,让人惊奇。幻数核附近的原子核居然不是球形的,这让很多人陷入了沉默,不知道发生了什么。而我用SU3-IBM解释了这个现象。这就很神奇了,因为里边出现了SU(3)对称性。似乎明晃晃的告诉我,看看我像谁?
最近,我提出一个难以相信的结果,Cd疑难实验就是原子核中夸克和胶子存在的证据,更具体的来说,是一种隐藏色态存在的证据。隐藏,就是因为这种色态,只能存在于非常短距离的核力范围内,你看不到。但是因为核子数多了,隐藏的东西,也在原子核的形状上体现了出来,明晃晃的。
所以,我的研究结果的重要性就出来了,第一次明确的指出了原子核中夸克和胶子存在的证据,虽然看起来好像无法让人相信。
也就是我找到了冷夸克胶子等离子体存在的实验证据和理论证据。
接受这个事情,可能得让所有搞原子核的都疯掉。
至于冷夸克胶子等离子体有什么作用,就只能是猜测了。一个关键就是这可能是天体黑洞的全息对应,也就是说具有和黑洞一模一样的规律。这种可能真是让人惊喜。
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GMT+8, 2024-12-22 19:39
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