从2019年提出SU3-IBM以后,一是不断地推动对于这个模型(其实是一个哈密顿量)的应用的讨论,一是不断地反思为什么会发生这样的事情,一是不断的思考这个SU(3)对称性是从哪里蹦出来的。
核结构中SU(3)对称性的出现,是一个看起来简单,也让人困惑的事情。首先是幻数可以用三维简谐振子势加上强的自旋轨道耦合来解释,所以存在SU(3)对称性,看起来很直接。但是为什么平均场是这样的呢?就又让人困惑了。
从现在来看,核结构这个领域出现的太早了。原子核可以看成是质子和中子的凝聚态,而质子和中子里边还有夸克和胶子,是复合的粒子。单个的质子和中子,是需要被量子色动力学描述的,需要满足色禁闭的机制。
量子色动力学的出现,是1972年的事情,而那个时候,老的核结构理论的主体都已经确立起来了。所以就发现了很不可思议的事情,就是核结构理论,看起来和量子色动力学,也就是夸克胶子自由度一点关系都没有。
这个事情其实是很奇怪的。
在中间的环节,也就是讨论核力的时候,就变成了遮遮掩掩的行为。一方面看来有关(手征对称性自发破缺,因为要给出π介子),一方面质子和中子应该还是色禁闭的。但是大部分研究者也相信,在考虑到非常小的距离的作用时,肯定会有夸克胶子作用。(即使是有效场,有一些研究者也开始怀疑这一点了)
很显然,色禁闭应该是一种整体效应。质子和中子能够凝聚到一起,不仅仅是π介子吸引作用的结果。如果是这样,那么重核的大小,就应该小很多。
能够不让重核进一步塌缩的,就是短距离的夸克胶子作用,所以这种作用对于重核就变得更重要。而重核的形变也更明显,很难相信两者没有关系。
最近,我看张志东老师的博客,他的三维伊辛模型的精确解。在这里,就是近距离的作用,也会出现一个整体的拓扑或者纠缠作用,这让我很受启发。
我们不清楚,原子核中的质子和中子之间的夸克胶子作用是什么样子的,但是一定要满足色禁闭。如果用Ising模型来对比,每一个格点上就会有三个颜色(实际上的情况要复杂的多,这是最简单的,如果这三个颜色出现的概率一样,那么这个格点也可以是白色的),尽量让临近区域的颜色是白色(我不清楚如何做这样的相互作用),最终整体上一定是白色的。
所以以前的核结构模型,就是这里边的一个极限,高温极限的结果,每个格点的三种颜色出现的概率都是一样的,所以每个格点都是白色的,那么整体也是白色的。
当然,可以有更多可能性。
正如张志东老师所说,那么这样的晶格就会出现一种整体的拓扑的纠缠的联系,如果晶格是有限的,那么我猜就会表现为系统的形状。
近距离的夸克胶子作用,是否会表现出长距离的关联,是这里边的关键。我相信这是可行的,但是是如何发生的,这就会超出我的理解。
但是张志东老师的研究,的确增加了我的信心。我越来越相信,原子核的形状,是由原子核中的夸克胶子自由度导致的。
关键是,如果不是这样,你怎么能解释SU(3)对称性呢?
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