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最近看了一些SU(3)壳模型的研究和历史,我开始相信新核结构的理论框架已经基本确定。新核结构的理论框架不是推翻了以前的核结构,在基本的概念上没有区别。而是在具体构造核结构理论的时候引入了以前没有的原则。这个原则是最近才发现的。
1 SU(3)对称性支配四极矩形变,不仅能解释长椭球、刚性三轴,还能解释扁椭球。
2 解释扁椭球的哈密顿量是SU(3)的三阶不变量。
3 当引入对力作用后,会出现γ软性。
这些原则不仅可以应用在相互作用玻色子模型中,实际上也可以应用到各种核结构模型中,特别是壳模型中。
在以前的研究中,对力作用已经被广泛研究,SU(3)对称性只和长椭球的转动谱有关。所以在一般性的两体作用中,不存在SU(3)对称性。但是在现实的原子核中,存在各种其它的四极矩形变,如果认为是两体作用,则一定有大量的两体作用没有对称性。
而在新核结构中,对这个问题有一个截然不同的回答。两体四极矩作用就满足SU(3)对称性,这样如果存在其它四极矩形变,就一定是SU(3)对称性的高阶作用所导致的。这是新核结构理论的核心观念。在这里,我们对原子核的形变给出了明确的限定。
看起来是怪怪的,因为和以往的观念是不一样的。
我们认为以往的问题在于把三体作用两体化,再加上没有足够的实验来区分这些观念,导致新观念一直没有建立起来。
三体作用为什么重要我们还不清楚,但是数值拟合实验的结果完全支持新核结构的观念。
这样一来,建立核结构的代数方法,只有SU(3)极限才是物理上有意义的,其他的数学上的约化方式,除了对应对力的部分,都没有物理意义。这样一来就极大的简化了各种代数方法。对于对力,只需要考虑他们在SU(3)对称性下的分解即可。
新核结构理论不在于否定了哪一个模型,而是引入了一套新的解释核结构现象的方式。核结构理论已经出现将近一百年了,所以新的原则的引入和确定是超乎预料的。这种方式本身和以前的观念冲突很大,但是和最近的实验相一致,比如BE(2)反常和球形核疑难。特别是球形核疑难,否定了球形核的存在,使得形变成为支配性的作用。这样一来,如果SU(3)对称性支配四极矩形变,这就会导致SU(3)对称性成为了核结构中最重要的动力学对称性。
在历史上,新原则的引入对于核结构的研究是非常重要的。比如1958年,Elliott引入SU(3)对称性解释长椭球的转动谱,1975年Arima和Iachello引入U(6)对称性描述原子核的集体激发。我们现在认为,SU(3)对称性对所有的四极矩形变负责,实际上是前面两种代数观念的融合和扩展。
新核结构理论由于成功的解释了一些关键的现象,已经建立了新的范式,并且引起国内外一些核结构专家的关注和认可。我们也期待把新的原则引入SU(3)壳模型中,解释各种以前都无法解释的现象,进一步推进新核结构的发展。
新核结构观念和模型的提出,我相信是过去四十年在物理学基础领域中中国科学家做出的在观念上跨越最大的发展,我相信后续的工作会印证我的看法。
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GMT+8, 2024-5-1 19:39
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