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在以前关于核结构的观念中,三轴形变似乎只是微不足道的,但是过去的五年,关于三轴形变的观念发生了巨大的变化,一个是我的SU3-IBM的理论的提出,一个是Otsuka的研究,都发现三轴形变似乎广泛的存在于原子核中,只是彼此的进路并不相同。
这样一个哥白尼式的变革,是超乎所有人预料的。在以前的观念中,球形核和长椭球占据中心,然后γ软核、扁椭球,最后是三轴形变居于最外侧。而在今天的观念中,球形核已经消失了,剩下的是新的γ软核和三轴居于中间,而长椭和扁椭居于外侧。究竟是新的γ软核更多,还是三轴更多,这需要详细的计算。
我在无意之间,开出了一个全垒打,不仅意识到三轴的重要性,而且意识到了SU(3)对称性的普适性。不管是三轴还是SU(3)对称性都是以前已经有的概念,甚至两者的关系也都存在,但是意识到这两者普适存在于实际的原子核中,这是我的贡献。是我把SU(3)对称性和集体性,也就是形变,彻底的联系在了一起。
Otsuka也做出了相同的贡献,但是他更强调了三轴形变,而忽略了SU(3)对称性。在2019年他和合作者发现了Er166不是传统上理解的长椭球形状,而是一个三轴的形状以后,开始了系统的研究。这种观念上的推动作用是巨大的,因为他非常有名气。
Davydov的工作,也就是三轴形变的工作,对于核结构的研究者来说,是非常熟悉的,任何一本核结构的教科书中都是有的,是最简单的核结构模型之一。但是问题是,正如前边所说,这些工作不是很重要,因为一直以来都认为原子核不是三轴的。
发现Er166是一个刚性的三轴形变的原子核是一个重要的进步。实际上,我们本可以在上世纪六七十年代就可以做出这个工作。这是一个有趣的科学史的问题,说明了核结构的研究群体的问题,可能从一开始的时候就存在了。
我的SU3-IBM会更抽象一些,所以让人接受起来有点难(这是一个代数模型,而很多研究核结构的其实不是太了解群论)。Otsuka等人的工作就不是这样,他们用的壳模型是普遍使用的模型,而且他们有最强大的计算能力。并且他们能做出明确的图来,一目了然。
随后,Otsuka和合作者,自然就把新的结果和以前的模型联系上了。第一个就是Davydov的刚性三轴模型,这个非常简单。第二个就是利用玻尔哈密顿量进行求解(几何模型的哈密顿量)。发现实验的能级特征和B(E2)值的确和理论的确符合的很好。
这里边的γ=9就是刚性三轴模型,γ=4-14就是玻尔模型的解,能看到这两个模型的结果非常相似。而这些结果,和以前的理论模型,已有的实验结果,都非常相似。这进一步证实了Er166的确是一个刚性三轴形变核。
这些结果实际上在上世纪六七十年代就可以给出。计算各种三轴下的结果,和实验作对比,这是研究者应该直接去讨论的,但是这些都没有发生。
今天我们很难理解为什么会这样,而且这样的计算并不是非常困难。这里边的关键,就是可能觉得没有必要。那个时候,只要是出现了转动谱,就是长椭球的形状。尽管谁都知道刚性三轴的形状都会产生低能下差不多的转动谱,但是没有人做这样的比较,也没有人愿意来较真做这样的比较,这是让人非常失望的。
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GMT+8, 2024-12-23 16:35
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