科学家解开了原子核内部一条长达35年的未解之谜( 三 )

在大多数情况下,同一原子核中的质子和中子不会相互重叠,而是会尊重对方的边界(虽然它们其实只是由夸克结合在一起构成的系统)。但核子有时会在原子核内部相互联结,也就是说,在物理上发生重叠,形成科学家所谓的“关联对”。在任意时刻,一个原子核中约有20%的核子会以这种方式相互重叠。

发生这种情况时,夸克之间会发生大量能量流动,大大改变它们的边界结构和行为。这一现象是由强相互作用力导致的。在2月20日发表在《自然》上的一篇论文中,研究人员指出,这一能量流动正是EMC现象产生的原因,该研究团队用电子轰炸了多种不同的原子核,结果发现这些核子对与EMC效应之间存在直接关系。

赫恩表示,这些研究数据强烈表明,大多数原子核中的夸克在进入原子核时并不会发生变化。但核子对中的夸克行为则会显著改变,导致平均实验结果发生歪曲。大量夸克挤在这么小的空间中,便会产生显著的强作用力效应。EMC效应只是少数“异常份子”的结果,而非由所有质子和中子的行为变化所导致。

该团队从研究数据中总结出了一个函数,能够精确描述不同原子核中的EMC效应,“该论文作者们做出了一项预测,而这项预测已经或多或少得到了证实。”乔治华盛顿大学物理学家杰拉德?费尔德曼(Gerald Feldman)指出。费尔德曼认为,这一证据足以证明核子配对效应是EMC之谜的真正答案。

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