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小尺度的高能作用,真的对原子核的低能激发谱没有作用么?

已有 205 次阅读 2024-6-30 21:15 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

    过去5年,我提出了SU3-IBM理论,并且把它和实际的原子核的低能集体行为联系起来,证实它给出的哈密顿量是描述原子核低能集体激发谱的更加准确的描述。这个结果超出了核结构研究者的预料,和许多现有的结论是冲突的。这个发现是一个很巧合的事情,正所谓瞎猫碰到了死耗子。但是考虑到我用了很多年都在编制程序,并且思考相互作用玻色子模型中高阶作用的作用,所以这个发现也不算是那么太偶然。瞎猫在一个地方一直转悠,碰到死耗子的概率就增大了很多。不过这真的是难以想象的运气。

    拟合的结果很让人震惊,但是为什么会这样更是让人不可思议。因为这个理论意味着,在原子核的平均场基础上,居然要考虑一阶到四阶的相互作用,而且二阶到四阶都具有SU(3)对称性。这真实无法用以往的经验想象的事情。虽然这些相互作用的确被一些人都研究过,但是这么多的相互作用真的起作用了,我相信是以前的研究者从来没有想过的。

    高阶项的作用,意味着原子核的小尺度高能作用,对于原子核的低能行为起了作用。具有SU(3)对称性,意味着这个作用和量子色动力学的SU(3)对称性相关。无论是哪一条,在现有的核结构研究者看来都是胡说八道。没有研究发现核子核子之间的相互作用具有SU(3)对称性。

    但是在事实面前,经验、逻辑、计算都没有意义。这个和只有理论不一样,没有实验验证,说的再有道理都没有意义。但是如果理论和实验能够相互印证,以前的道理再多也没有用。就好像开普勒发现了行星的轨道是椭圆形的,遭到了很多人的反对,甚至伽利略都不相信(伽利略的理由和别人不一样),但是最终它就是正确的。因为他的理论和实际观测是一致的。

    我这几天找一些文献,的确发现讨论原子核是需要夸克胶子自由度的。但是这个事情只是发生在高能散射中。首先是原子核中的核子的深度非弹性散射。此时核子中的夸克胶子分布和自由核子中的情况不一样,和原子核相关。这个效应被称为EMC效应。本质上,这个效应和色禁闭有关。

    第二个是更低能的核子核子短距离关联。由于色禁闭,一个核子和另一个核子会出现短暂的强关联。并且发现这个关联和EMC有关联。当下的实验,正在进一步的研究者两者的关系。

     如果这些现象和原子核相关,怎么可能原子核的低能性质和它们不相关呢?

     虽然如此,依然没有研究者相信,原子核的低能激发行为会与小尺度的高能作用有关。比如在他们的综述中最后有一段

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如此文所说,原子核中夸克的存在是已经建立的事实。但是他们认为这一定是一个微妙的效应,只出现在两个实验中,但是没有在平常的低能、低动量转移的核物理中发现,也没有在束缚能、能谱、核半径、电磁跃迁中发现。他们说,夸克的存在是不能否定的,但是与低能激发无关。

   但是,很显然,在SU3-IBM中,给出来的物理图景完全不是这样的。三体和四体作用非常重要,而且最近的研究证实,三体作用可以独立发挥作用。小尺度的高能物理的确发挥了作用,而且还很大。这个结论超出了所有核物理研究者的预料(已经不是核结构了)。

   因为以前的核结构研究,不相信小尺度的物理起作用,而且似乎也已经被实验证实了。但是最近球形核疑难的发现,实际上就是否定了这个观念。没有真正的球形核,因为小尺度的物理依然无法平均掉。这种小尺度的物理的出现,使得球形核的观念被破坏。即使这个核的形状是球形的(小的密度的涨落导致它不可能是球形的,但是在平均场的时候,它是球形的),但是描述它的波函数并不具有球对称性,所以是不可能的。从SU3-IBM提出以来,从我了解球形核疑难以后,我就想这是为什么。很显然,即使在球形核中,也出现了短暂的风暴,破坏了球对称。

    当前的核物理的观念,正在发生迅速的转变。而且这种转变的核心,就是SU3-IBM。所以一个很重要的事情,就是在SU3-IBM和高能散射现象之间建立联系,这需要进一步的理论研究,以及实验测量。现在只能看到初步定性的关联,还没有找到定量的关系。如果找到了,这种转向就会全面开始。我们离最后的转向,可能只有一步之遥了。

   

    



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