当麻省理工学院的研究人员Adam Vernon和Ronald Garcia Ruiz以及一个国际科学家团队最近进行了一项实验时,发生了一件奇怪的事情。在该实验中,一种灵敏的激光光谱学技术被用来测量当向原子核中添加极端数量的中子时,铟同位素的核电磁特性是如何演变的。这些原子核在自然界中并不存在,一旦产生,它们的寿命可以短至几分之一秒,因此该团队使用瑞士欧洲核子研究中心研究设施的粒子加速器人工制造了这些原子核。通过使用多个激光器和离子阱的组合,该团队分离出了感兴趣的同位素,并对包含这些奇异核的原子进行了精确测量。反过来它允许提取它们的核特性。
当测量具有一定“神奇”数量中子(82)的原子核时,原子核的磁场表现出剧烈变化,这些非常复杂的原子核的性质似乎仅由原子核中的一个质子决定。质子和中子在原子核内的轨道运动产生了磁场,有效地将原子核变成了一个飞秒级(1万亿分之一米)的磁铁。今天,《自然》杂志的一篇论文描述了研究人员的工作。它是核物理的一个里程碑,因为它挑战了我们以前对这些原子核的理解。此外,原子核的详细计算是非常具有挑战性的,尤其是在本工作中涉及大量质子和中子的情况下。这些结果是朝着微观理解原子核和核力迈出的重要一步,不仅对描述原子核很重要,而且对理解中子星等天体物理系统也至关重要。他们的发现为完善理论模型提供了重要指导,这些模型是各种研究(如暗物质搜索和中微子物理搜索)的重要输入。
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