粒子物理学寻找越来越精确地实验数据,甚至寻找新物理的实验信号。但是在核物理中,更倾向于把实验结果整个按进理论中,而不去思考更多的实验细节。这里边的原因是,核物理中更多的是模型,而不是基本理论。原子核的基本理论当然是有的,这就是量子色动力学,但是没有人能从这个理论出发,来讨论原子核的各种性质。
即使到今天,核结构的研究,也是从模型出发的,而模型是从实验的结果出发得到的。即使是核力的研究,也是唯像的。这导致核物理学的研究,存在多层皮的问题。由于是模型解释核结构的实验数据,所以自然是存在不足的。关键是这个不足究竟有多大。在2019年的实验中,确定了以前三声子附近的0+态是另外一个形状的,不是正常态的。但是他们没有得到,这是一个新的激发模式的结论,而是把所有的0+激发态都看成是闯入态的荒谬结论。
从上边的实验结果可以看到,以1224 keV的0+态开头的能带是一个转动带,以1871 keV的0+态开头的能带也是个转动带,而以1433 keV的0+态开头的能带根本就不是一个转动带,而具有显著的等间距特征,和基态带是一致的,所以不是另一个形状。这实验结果是清晰明确的,我是无法理解,怎么会把这个带理解成一个闯入态。
而他们的理论的结果,很显然,也和实验结果差别巨大,整个能谱几乎都已经畸形了。理论和实验的拟合,只是大致上可以看,但是在细节上,几乎根本就不是一个东西。
这就是当下核结构研究的现状,实验和理论的差别越来越大,实际上可以看成是胡扯了,但是却依然在使用。
对于Cd核的进一步分析,就需要考虑更多的能级,验证类球谱的存在。但是Cd核的能级非常多,而且要考虑形状共存的影响,虽然影响不是太大,但是有可观测的效应。
年初的文章,找到了118,120Cd核是类球核,但是实验数据不多,不能再说明什么。所以就需要重新找,是以前被认为的球形核,能级数据很多,然后形状共存效应也可以几乎被忽略。结果在年初发现,106Pd就正好是一个理想的选择。这是一个很幸运的事情。
图中就是我发现的类球谱。在低能级,看起来和球形核的声子谱非常像。关键的区别就是三声子激发的附近没有0+态,于是第三个0+态的能量恰好是第二个0+态的能量的2倍,然后第五个0+态的能量是第二个0+态能量的三倍。
而这样严格的关系,真的在106Pd中发现了。如果是声子激发,实验上在03+态和02+态的正中间,会出现一个0+态。实验上真的有一个0+态,但是被实验进一步证实,是闯入带的带头。实验就是以这样非常决绝的方式,向我们展示,球形核的激发模式,根本就不存在。
理论的拟合结果,可以看到,和实验几乎一致。其它的实验结果,实际上也非常符合。所以这完全证实了类球核的存在,106Pd也被证实是第一个典型的类球核,而不是球形核。
这个工作最近在PRC发表。让人不敢相信的是,这个能谱就这么明晃晃的出现了,和理想的类球谱差别很小。当然第一次看到的时候,我自己都不是太敢相信。
虽然还有大量的细节需要进一步研究,但是不管是实验,还是理论,都否定了球形核的存在,证实了存在的是一种在以前的理论中,根本就从来都没有看到过的类球核。
理论和实验的符合,极其精密,这是前边的核结构理论很难达到的。
所以这些结果,证实了现有的理解的基础是错误的。幻数附近的原子核,在现有的理论中,一定是球形的。但是实验上否定了这个结论,而且不仅这些以前被看成是球形核的原子核不是球形核的,最近的实验还发现幻数核也可以不是球形的。
这些实验结果,和以前的理论观点,是完全冲突的。
而我的工作,揭示了究竟是什么的问题。这是一种看起来像球形的形状,但是在能谱上依然有显著的区别。如果出现这样的能谱,那么高阶作用就是必须的,而且SU(3)对称性非常重要,这从根本上改变了我们对于核结构的理解。
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