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B(E2)反常:核结构研究的大BUG (8)2019

已有 1244 次阅读 2022-7-4 19:21 |个人分类:我爱我师|系统分类:科普集锦

    到了2019年,B(E2)反常在实验上找到了第10个原子核,可谓是十全十美。在Grahn等人的系列工作之上,他们找到了166W、168Os、172Pt(从这个数据里边能看到少了一个数),Goasduff等人确定170Os也存在B(E2)反常。这样一来具有反常的原子核是48,50Cr,72,74Zn,114Te,114Xe,166W,168,170Os和172Pt,关键是后边的四个原子核是聚在一起的,而且属于三类核。这些实验结果让人震惊。我认为是最近20年核结构领域最重要的几个新结果之一。

    老的讨论问题的方式已经千疮百孔。2019年的文章,已经正式的把这类问题称为B(E2)反常。    

    Os同位素提供了最长的同位素链,是研究形状相变最重要的平台之一。从下图中可以看到,4+态和2+态的能级的实验值是连续变化的,当然这种变化是存在相变的,这类常规的相变在已有的理论中是非常熟悉的,但是反常行为是不能预测的。图中的点是文献中的理论计算值。

       下图中可以清晰的看到这种突破是如何的决绝。172Os的B4/2在1.5左右,而到了170Os这个值就降到了0.38。理论计算只能维持在1.5左右,原子核结构的理论刚性是非常强的。

      为了解释这个反常现象,他们利用生成坐标技术做了对称性守恒的组态混合计算(一种当下处于核心地位的超出平均场的计算),也没有得到这个实验结果。可以明确的是,在常规的模型计算中,是不可能得到反常结果的。因为常规的计算也从来没有给出个这个预言过。

   这样一来,B(E2)反常已经不再是一个特殊的现象,而是形状演化过程中的一个普遍的现象,它是如此特例独行,就好像平原之上突兀的出现了一个高山,拒绝已有的任何理论模式的计算。所以当这个实验结果确认以后,可以认为,如果一个核结构模型没有调整到可以解释这个反常的时候,是不能认为是正确和可信的。因为这些反常的价核子数不是那么的太多。

    科学是一种激进的保守主义。对于该反常,首先要做的是在现有的模型基础之上进行调整,看如何能够解释该反常现象,如果不能做到,就必然会被抛弃掉。当然也可能会有一种激进主义,也就是认为所有的核结构理论从一开始就出现了原则上的问题,我们需要一种全新的核结构理论,这种想法现在还是为时太早。

    当我关注这个现象的时候,就是2019年的这篇文章。到了今天,实验上4+态的反常现象没有再出现,但是出现了一个非常独特的实验结果,我会在后边理论讨论中再进行说明。这个系列是一个科普的介绍,理论的部分也是简单的说明和思考,详细的说明会在后边的关于我们所建立的一个相互作用玻色子模型的子模型的讨论中来说。我本人对于这个模型的期待是希望它能够成为IBM 2.0。

     (该本人上场了)


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2 宁利中 杨正瓴

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