科学家解开了原子核内部一条长达35年的未解之谜( 二 )

原子核中的两个粒子通常由8百万电子伏特左右的力结合在一起。质子或中子中的夸克则由约1000百万电子伏特的力结合在一起。因此,原子核中相对较弱的作用力不该对夸克之间的强大作用力产生如此明显的影响才对。

“8和1000比,是个什么概念?”赫恩指出。

但EMC效应可不是由外部作用力导致的一点点小误差。虽然不同类型的原子核具体表现不同,“但变化范围可远远不止0.5%。只要你设计出一套实验、对此进行观察,这一效应就会从实验数据中凸显出来。”

取决于原子核,核子的表观尺寸会有10%至20%不等的变化(大小与其速度有关)。例如,在金原子核中,质子和中子要比在自由空间中小20%。赫恩表示,理论学家提出了各种各样的模型,试图解释这种现象,“我有个朋友开玩笑说,EMC其实是‘所有人的模型都很酷’(‘Everybody’s Model is Cool)的缩写,因为每个模型似乎都能解释这种效应。”赫恩说道。

但随着物理学家开展更多实验、测试更多模型,这些模型一个接一个地被淘汰出局,“没有一个模型能解释所有数据,我们仍面临着一个巨大的未解之谜。我们如今掌握了大量数据,对夸克在各种原子核中的运动都做了测量,但仍然无法解释到底是怎么回事。”赫恩和同事们决定,与其试图一次性解决所有谜题,不如先考察一种质子与中子的一种特殊相互作用。

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