我们关于原子核的理解，也是随着能谱的了解的越多，而越来越丰富的。这里有两个关键的时间点，一个是1950年，一个是2008年。
1911年，卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了原子核的存在，漂浮在原子的中心，一个非常狭小的地方，神秘莫测。在那个时代，量子力学还没有诞生，量子化的思想才刚刚开始，没有被人承认，只有像爱因斯坦这样伟大的时代巨擘，才窥得一丝洞见。
到了1932年，量子力学已经诞生，基本思想已经确立。微观世界，比任何人能够想到的都奇特无比，至今都无法窥得真谛。但是在那个时候，我们已经知道怎么用量子力学来思考微观世界了。
1932年，发现了中子，核物理学家知道原子核是由质子和中子构成的。在之前的1930年，俄国天才物理学家伽莫夫提出原子核可以看成是一个带电的液滴，首先从整体上理解原子核的性质。这个概念在后来解释原子核裂变中扮演了决定性的角色。也是在这里，原子核的形状开始成为核物理的基本概念。当然，球形似乎是必然的。
1932年开始，一些冲突的想法开始出现。虽然核子之间似乎有很强的作用力，但是原子核表现了单粒子激发的特性，因为实验陆续出现了幻数，也就是质子或中子的数量在一些特殊的值时，它的21+态的激发能量比周围的原子核大得多。这和原子中的惰性气体很相似。但是在原子中，是有一个原子核，然后在中心，然后和外侧的电子有库仑力，所以存在中心势场，出现能壳。但是在原子核中，这似乎难以想象。
而在另一边，关于原子核的形状，有实验开始出现形变的迹象，这似乎意味着原子核的集体效应的确是很强的。
调和这样的冲突，成为了近百年来核结构领域一直的主题。
在1935年，日本科学家汤川秀树，第一个讨论了核子之间的结合作用力，提出了π介子是核子之间作用力量子的想法。这个粒子在1947年被发现，由于特殊的原因，在很长的时间，这个π介子和电子的一个兄弟粒子μ子给搞混了，让很多科学家付出了心血。在1949年，汤川秀树由于核力的开创性研究而获得了诺贝尔物理学奖。
一个关键的发现是，原子核的平均结合能，不到核子能量的1%。原子核具有饱和性，也就是原子核的体积，总体上和核子数成正比。
那个时候有很多重要的进展，但是对于低能物理学来说，还缺乏整体性的理论。到了1949年，一切都不一样了。
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