最近两年,实验上的一些新结果,极大地改变了我们对于原子核形状的理解。1950年后,阿格·玻尔和莫特尔逊提出了几何模型,提出大形变原子核的形状是长椭球的,给出了转动谱,然后被实验证实。这个工作获得了1975年的诺贝尔物理学奖。
但是这个事情本身是有争议的。在1958年,出现了两个非常重要的工作。(比今天所谓的热点研究要重要的多)一个是Elliott第一次把SU(3)对称性引入核力中,建立了SU(3)壳模型,成功的解释了轻核的转动谱。第二个是Davydov讨论原子核中的刚性三轴转动谱,然后提出大形变原子核应该是刚性三轴的。在这个工作中,当三轴形变小的时候,转动谱都是差不多的,只有在三轴很强的时候,才会差别很大。所以从实验发现的转动谱,特别是一个基态带,来说,是不能确定三轴的形变是多少的,也不能和长椭球的能谱区分开的。
我不太清楚那个时候,研究者是如何考虑这个问题的。在2019年,也就是我用新理论来理解Cd疑难的时候,Otsuka等人发表了一篇PRL,重新确认了这件事情,也就是大形变核是刚性三轴的。我不是太明白他们的理论的背景,是怎么又开始考虑这个问题的。
但是这对于我当时提出新理论是很重要的。因为在相互作用玻色子模型的框架内,不能解释刚性三轴。(这是陈金全老师和Isacker的贡献)如果要解释刚性三轴,就必须要高阶作用项。(这是促进我的老师,辽宁师范大学潘峰教授,在辽师开始相互作用玻色子模型研究的主要动力,我猜是这样的,过段时间我会去辽师问问他)但是什么样的高阶作用会起作用呢?这是一个当时要讨论的问题。
最近,实验上,直接给出了238U和154Sm的形状,这是原子核结构领域的重要新进展。238U的实验结果发表在Nature上,154Sm的实验结果发表在PRL上。这些工作开创了核结构形状的直接测量,将会对核结构领域产生巨大的促进作用。他们的实验结果很明确,这些以前被认为是长椭球的原子核,有一个小的刚性三轴形变。
我相信,这些实验技术可以用来直接探测Cd核,来进一步确定这些核的形状。
这样一来,就给出了一个极其重要的结果,就是相互作用玻色子模型怎么来描述这些刚性三轴形变。这个答案很简单,就是我们提出的新模型。
虽然以前也提出过用一个6d作用来描述刚性三轴,但是不能描述任意的刚性三轴形状,而新理论,却是一个非常简单的事情。
在最近的研究中,我们用新理论来理解这些刚性三轴,理论和实验几乎一致。
所以,新理论可以有另一个历史。就是当实验发现这些大形变原子核是刚性三轴的以后,相互作用玻色子模型就会推广到新理论,然后来解释新的实验结果,然后会发现,这个理论也能解释Cd核,从而发现新的能谱。
历史是有着许多可能性的。究竟发生什么,这是一个具体的偶然的结果。有的时候,往往,一种更加偶然性的结果会出现,这是非常有意思的。
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