开普勒是从什么时候开始抛弃已经完全被认为必须正确的圆轨道,而开始猜想别的轨道的呢?这可以从他的《新天文学》中了解转变的过程,但是背后究竟是什么导致了这样的转变,却难以揣摩。因为这样的想法,在那个时候是难以想象的,也是难以被接受的。就是伽利略,也不相信这样的事情。虽然弟谷的观测数据,大家都相信是对的。虽然开普勒的椭圆轨道,就是能更好的解释第谷的实验结果,但是这个结果,就是没有多少人相信。帕多瓦在《宇宙的奥秘》中评价:“开普勒的一生都在徒劳地等待着像这样(像爱因斯坦的广义相对论一样)的认可”,“他的椭圆理论依旧未能在生前给他带来应有的赞誉”。开普勒最后等到的是尸骨无存的下场。如果那个时候的德国(那个时候的德国是一堆联邦国)就能意识到开普勒的研究的价值,那么整个历史可能都会完全不一样,德国也许不用等到十九世纪才成为一个强大的国家。
而在核结构中,在大量的新实验数据中,我们看到了和以前完全不同的东西。这种巧合是很不可思议的。一个是实验,研究者希望在实验中证实球形核的存在,但是最终却发现实验数据不支持球形核存在,看不到球形核存在的证据。一个是理论,我们一直在编一个程序,偏离了以前讨论核结构的主流,虽然以前这方面的讨论也是有的,但是仅仅是作为现有理论的补充而存在的。所以当把两者阴差阳错的联系在一起的时候,当发现理论和实验,几乎是一致的时候,这种震惊是无法形容的。
特别是在相互作用玻色子模型的框架内。这个模型,把原子核系统,看成是一个玻色子相互作用的系统,所以是一个近似的模型。很难想象,在一个这样有些粗糙的理论框架中,会得到核结构激发谱的精细结构。新理论的解释能力,超出以前理论的十倍,甚至几十倍。
以前的相互作用玻色子模型,在讨论形状的整体转变的时候,就已经表现的很好了,否则这个理论也不会两次入选诺贝尔物理学奖的评选。但是新理论,让解释的能力,一下子获得了本质上完全不同的提升,这让人震惊。
大部分的研究中,过度纠结定量上的微小差异,实际上是不可取的。但是,在开普勒的故事中,这样的细节带来了根本上的变革。这样的变化,仅仅是实验的分析所带来的。而在核结构中,也发生了类似的事情。
实验结果没有发现球形核存在的证据,这实际上就已经否定了以前的所有的核结构理论。为什么呢?因为在现有的核结构理论中,都相信距离幻数核不远的原子核必须是球形的,不可能不是球形的。而实验否定了这样的结果,也就都否定了整个核结构理论的基础。
但是实验数据是非常复杂的,现有的观念依然可以沾边似的套进去。比如在112Cd中,虽然实验上验证了以前被认为是三声子激发附近的0+态,其实是属于其它形状的。但是有的人,也可以进一步猜测,更高的0+态,具有2300 keV的,也许也是这个三声子激发的0+态。可能性总是存在的。
所以,用新的类球核来解释Cd核,是一个漫长的过程。而这也正是做研究的乐趣。虽然我的研究,到现在也没有人能够理解,但是这并不重要。解决问题带来的快乐,是难以形容的。
也是在这个过程中,我们的确看到了奇迹。提出类球谱,并且证实它的存在,是我这一生最重要的研究成果。结合实验,实际上就已经否定了现有的核结构理论的基本观念。而我发现了新的演化模式。
有这样的一个工作,我这一辈子也就知足了。在第一篇文章,也就是2022年发表在CPC上的文章中,我提出了类球谱,并且用它来解释110Cd。但是那个时候对应到最低的一些能级。更高的能级,数据太多,还无法理顺逻辑。于是,我把计算应用到了108-120Cd更多的Cd核上,因为这些核的低能能谱都很像。但是这个工作非常精巧,给出了许多细节中的细节。
由于形状共存,所以直接验证类球核的存在是困难的。但是在118,120中,形状共存效应就可以忽略,我们就可以直接看到类球谱。而最重要的是,实验上,108-116Cd核中,出现了一个以前从来没有人提到的反常现象,就是21+态的电四极矩随着玻色子数的增大而减少,这在Cd核傍边的原子核中都没有发现。这个反常,似乎以前做核结构研究的,都没有提到过。
但是理论上,却直接给出了这个反常效应。在一开始的时候,我自己都没有注意到。因为这些核需要考虑组态混合,所以定量上,理论值要小很多,但是这个变化趋势是存在的。所以当我发现,实验和理论的趋势是完全一致的时候,这带给我的震惊是无法形容的。因为在以前的理论中,根本发现不了这样的微小变化,更不用说用理论解释这样的变化。
正确的理论,怎么看都是正确的,每一个细节都是正确的。而错误的理论,看起来很像是正确的,但是仔细看,就会发现很多都不对。在第一篇文章中,我实际上是有些不确定的,因为这个事情太巧合了。所以我用新理论也讨论了其它的各种问题,结果是新理论都给出了各种更好的结果。这带给了我极大的信心。而当我用新理论继续讨论球形核的时候,理论上的细节和实验上的细节,几乎是完全匹配的,这很让人不可思议。
当我去年发现这样的细节的时候,我的快乐真的是无法形容。因为理论能够解释到这种精度是极其不可思议的。但是这个文章首先投到PRC的时候,被直接就拒稿了。开普勒把自己的工作发表在了自己的书上,我怀疑如果是像今天这样发表在杂志上,可能根本就发表不出来。
因为相互作用玻色子模型,怎么看,都不应该给出这样的精密的信息,给出细节中的细节。这其实只能说明了一件事情,就是SU(3)对称性支配了核力,原子核中的色禁闭对于核结构也是有决定性的影响的,原子核中的低能部分和高能部分不是退耦合的。虽然现有的核力和核结构理论,解释了很多的现象,但是在原则上,可能依然是不对的。
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