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2025年的第一天,当然要谈我认为最重要的问题,就是Cd疑难,也就是球形核疑难。这个问题是我提出SU3-IBM的出发点,也是我过去六年做出的最关键的工作。我相信这个工作是诺贝尔奖级别的,特备是这个工作和最近的Hg196-204,Er166的工作合在一起,彻底证实了新研究的正确性。
虽然依然无法理解,为什么会这个样子。但是就像地球绕太阳旋转,在开始的时候也让人无法理解一样,终归会有解释的。
Cd疑难在21年有一个博客系列,然后是一些单篇的介绍。24年中期讨论了一些这个现象和EMC的关系,但是在过去一年,我们对这个问题已经有了更加深入的理解,所以在这个时候写一个详细的介绍是有必要的。
核结构中首先确定的是幻数核的存在,用单粒子平均场理论给出了解释,这种核被认为是球形的。这个工作是核结构领域获得的第一个诺贝尔物理学奖。这样一来,幻数核之间的原子核是什么样子的?这种新的特性是如何出现的?就成为了一个问题。
几何模型首先对此给出了回答。如果价核子很多,那么会出现形变。当价核子很少的时候,自然原子核就还是球形的。所以此时的所有价核子的集体激发,就必然是一种表面振动的声子激发模式。
这种想法,来自于带电液滴的类比思考。我们终归会发现,这种类比思考导致了彻底的错误。
实验上的一些结果肯定是支持了这样的一种看法。首先是能谱的演化。2010年Cejnar等人在近代物理评论上的文章《原子核形状的量子相变》对此做了讨论,是传统观点的典型代表。
从幻数核到形变核肯定是有一个演变的过程,在实验上也一定会反映过来。首先就是能谱的演变。
第一个是幻数核的能谱,第三个是大形变核的能谱,所以中间的能谱就一定是看起来像球形核的。于是球形核的存在几乎就是必然的。实验的,和逻辑的,几乎都是这个结论。
今天我们知道,这只是一种可能性,而且最终被实验否定了。
幻数核的能谱是这样的,这没有问题。但是第三个的大形变核,却有两种可能。一种是长椭球核,一种是刚性三轴核。最近,Otsuka等人开始推动这个观念上的转变,我们用SU3-IBM也证实了这一点。
所以中间的看起来像球形核的能谱是非常有问题的。
大形变核不能推出中间的情况,这需要实验的结果。
我看了阿格玻尔和莫特尔逊的诺贝尔物理学奖的演讲词,一个是关于长椭球的,一个是关于球形核的声子振动模式的。
球形核的问题是,没有得到实验的完全证实,而只是部分的实验数据。
但是,当时的情况是,完全相信就是这样的。其实1958年,就已经知道长椭球和刚性三轴的能谱是一样的。所以当他们在1975年给出演讲的时候,这似乎存在很大的问题。
我不知道究竟发生了什么,但是肯定是有问题的。一个是没有被实验完全证实,一个是有另外的可能性。这不是做科学研究的风格。
这导致,核结构在过去的70多年中,更多的像一个数学的理论。这非常像地心说曾经发生的那样。其实在古希腊就已经有人提出,太阳是天体的中心。所以托勒密在他的工作中,提出了很多地球是不动的证据。这在今天看来,都是胡扯,但是在那个时候,看起来非常有道理。
球形核的能谱和电磁跃迁结构,非常简单。而正是在实验确认这个模式的过程中分,发现实验结果和理论预言完全没有对应上。
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GMT+8, 2025-1-5 02:25
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