量子色动力学（QCD）是讨论核物质层面各类问题的出发点，是一个原理性的理论。但是在低能下，这个理论无法直接应用，需要各类有效理论。比如原子核的层面上，就需要各种模型。其它的现象，也是如此，比如当下热门的夸克胶子等离子体、中子星的性质和质子的结构。
一个理论被接受，自然是因为它解决了一些相关的问题，但是因此认为它就是正确的，没有看到这个理论的适用条件就会出现问题。有效场理论可以很好的理解原子核的性质，特别是少核子体系，取得了显著的成功，但是最近关于α粒子的第一个激发态的实验工作，显示出有效场理论依然存在很大的问题，在对于一些细节的方面存在不足。
从图中可以看到，有效场理论的预测结果，几乎是实验结果的一倍。这个结果非常有意思。α粒子是一个四核子系统，所以可以从第一性原理进行计算。对于基态的性质，已经可以给出很好的描述，因为基态的行为很多时候是与细节无关的。这在原子核的研究中是很普遍的结论。但是激发态往往是与细节(小尺度或者相互作用的具体形式)相关的，对于确定真实的哈密顿量非常重要。
壳模型是核结构的基础模型，取得了很多成功，但是也存在很多问题，最近Wood等人发表了一篇观点文章，对此做了讨论。特别是有效电荷问题，揭示了当下的壳模型存在整体的内在不一致性。
这样的不足在我看来是一种机会。与其努力验证某个模型的正确性，不如去揭示它存在的不足，从而进一步发现问题的关键，这样才能做出更加重要的研究。
当下的核物质层面的研究，不仅是实验方面的困难，而且理论方面也存在很多问题，所以为基础物理的研究提供了许多有趣而重要的问题，关键是我们如何来看待这些问题。我相信，在未来的五十年，在这个领域会出现许多重要的突破，值得进一步探索。
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自王涛科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-41701-1387379.html?mobile=1
收藏
