十一 一个整合的图景

    核力的研究始于日本物理学家汤川秀树的猜想，核子核子之间通过一种叫做π介子的粒子来传递强力，这个想法非常美妙，最终在1949年汤川秀树获得诺贝尔物理学奖，这个奖是日本本土获得的第一个诺贝尔自然科学奖，对于日本科学意义重大。

    这个想法，借鉴了量子电动力学，电荷之间通过光子传递电磁力，但是光子是没有静质量的，所以电磁力是远程力。而π介子是有质量的，所以是一种短程力。这个π介子在核力理论中非常重要。这个力的效果，就是在电磁力的基础上，加了一个指数衰减项，想法其实非常简单。这种力是短程吸引的。在量子力学中，只有吸引的力，是可以稳定的，比如原子中的库仑力。

    这样的一种吸引力，当然不是核力的全部。核力非常像中性分子的范德瓦尔斯力，所以有一个硬的排斥芯。这个芯非常重要，既是泡利不相容原理的结果，也是核子中色禁闭的结果。

    所以核力分为长程由π介子传递的部分，还有短程的部分。这段时间看核力的文献，感觉很有意思。每篇文章都说，核力是剩余的色作用，因为本质上原子核是量子色动力学描述的，是一种色作用，而且发生了奇妙的色禁闭。但是每一篇文章似乎都不认为，低能级的原子核现象与色作用有关。哪怕后来意识到，高能的原子核现象，比如EMC，色作用是需要的，但是低能的似乎也依然不需要。而且低能和高能之间，是退耦合的，是看不到什么关系的。

    我不太知道，如此冲突的观念是如何形成的。为什么没有人考虑色禁闭所带来的可能后果。

    原子核这个领域就是研究起来太难，各个小领域之间几乎不沟通，很多研究者都是在一两个模型上做一辈子的研究。

    这样一种复杂的核力作用，重整化后，也就是物理上直接探测到的结果，首先就是平均场。占了很大一部分。然后剩下的是长程的关联作用，和短程的关联作用。这个长程的关联作用中最重要的是两体关联，这个短程的关联作用中最重要的也是两体作用。

    这个也可以这样看，核力的长程部分和短程部分，差别很大，所以可以分开来看。长程的部分，出现了平均场，两体作用，和高阶作用。短程的部分，很少有平均场，主要是两体作用，和高阶作用。关联的部分，每一部分都是两体作用最重要。

    这两种两体关联是不一样的，但是发生了一种奇特的量子干涉。这种长程和短程的关联现在来看，是原子核中的色禁闭导致的（这是被以前的研究所忽略的）。导致的结果，就是长程的两体关联被抑制了。这样导致了更大的平均场，甚至在幻数的时候，都是平均场了。由于是量子干涉的结果，幻数的时候，就是能隙出现的时候。但是由于两体作用被抑制了，所以在偏离幻数的时候，出现的剩余作用，不是两体作用起到了支配作用，而是两体、三体甚至更高阶的作用，都出来了。

    这正是球形核疑难可以出现的原因，也是球形核的声子激发模式没有出现的原因。如果只有长程作用，或者长程作用和短程关联没有联系，那么如此强的平均场、幻数的出现、特别是球形核疑难的实验结果，都是无法理解的。

    当然，这个SU(3)对称性更是无法理解。虽然我无法确定它就是量子色动力学的SU(3)对称性，但是这种可能性已经无法排除了。

十二 大图景

    在2019年初，当我看到Cd疑难的时候，很难想象后续的一系列难以想象的结果。提出了SU3-IBM,看到新模型和现实的原子核的世界结果更加神奇的符合在了一起，证实了SU(3)对称性支配了所有的四极矩形变，看到了在Hg核中，三体作用真的可以独立起到支配作用。这个SU(3)对称性更是让人神奇。

    这段时间的思考，形成了一个更加广泛的大图景。球形核疑难，SU3-IBM指向了一个完全预料不到的结果，就是原子核中的色禁闭。同时，对于平均场、长程的剩余关联作用、短程的强关联，都有了新的理解，和更加合理的解释。虽然这些还是处于猜想的阶段，但是我相信有一半的正确性。这是一个美妙的图景。

    寻找原子核中低能和高能之间的明确的联系，将是原子核中最重要的工作。如果谁能找到这个明确的关系，就会自然拿下诺贝尔物理学奖，因为这对于理解原子核的重要性无法想象。科学的进步是缓慢而坚定地，但是如此神奇的过程，的确超出想象。研究的重要性，会不断的发生变化，但最重要的工作出现时，我们都会立刻看到它。

    球形核疑难，揭示了原子核中缺失的一环，因为从以往的经验来看没有人会预料到它。在我过去的五年半的时间内，我对这个谜题无比的痴迷，而我幸运的地方在于，我一直编制的以前看不到多少价值的程序，居然是理解这个谜题的钥匙。这是无比的幸运。刚开始的时候我自己也不明白发生了什么，就是知道出现了奇妙的事情。结果的不断出现，理解的越来越深刻，我自己和我的合作者们，孤独的走了很远的距离，看到了难以相信的奇妙景象。

    当然，这依然还是开始，我们还有非常远的距离要走。