揭示原子核外壳下的宇宙奥秘 _航天

在太空中碰撞的大质量中子星被认为能够创造出黄金和铂金等贵金属。这些恒星的特性仍然是一个谜，但是答案可能就在地球上最小的建筑材料之一--铅的原子核的皮下。事实证明，让原子核揭示支配中子星内部的强力的秘密是很困难的。现在，瑞典查尔姆斯理工大学的一个新的计算机模型可以提供答案。 【揭示原子核外壳下的宇宙奥秘】在最近发表在科学杂志《自然-物理学》上的一篇文章中，查尔姆斯大学的研究人员介绍了在计算重型稳定元素铅的原子核方面取得的突破。
强力起主要作用
尽管一个微观的原子核和一个几公里大小的中子星之间存在巨大的尺寸差异，但在很大程度上是相同的物理学在支配着它们的特性。其共同点是强力将原子核中的粒子--质子和中子--固定在一起。同样的力也阻止了中子星的坍缩。强力是宇宙的基础，但它很难被纳入计算模型中，尤其是当涉及到铅等富含中子的重原子核时。因此，研究人员在其具有挑战性的计算中与许多未解答的问题进行了斗争。
进行计算的可靠方法
\"为了了解强作用力在富含中子的物质中是如何工作的，我们需要在理论和实验之间进行有意义的比较。因此，除了在实验室和用望远镜进行的观测之外，还需要可靠的理论模拟。我们的突破意味着我们已经能够对最重的稳定元素--铅进行这样的计算， \"查尔姆斯大学物理系副教授、文章的主要作者之一Andreas Ekstrom说。
查尔姆斯大学的新计算机模型是与北美和英国的同事共同开发的，现在为我们指明了前进的道路。它能够对同位素*铅-208及其所谓的 \"中子皮肤 \"的特性进行高精度预测。
外壳的厚度很重要
原子核中的126个中子形成了一个外包层，可以被描述为一个皮肤。这层皮有多厚，与强作用力的特性有关。通过预测中子表皮的厚度，可以增加关于强力如何工作的知识--无论是在原子核还是在中子星中。
\"我们预测中子表皮出奇地薄，这可以为中子之间的力提供新的见解。我们模型的一个突破性方面是，它不仅提供预测，而且有能力评估理论上的误差幅度。研究负责人、查尔姆斯大学物理系教授Christian Forssen说：\"这对于能够取得科学进步至关重要。
用于病毒传播的模型
为了开发新的计算模型，研究人员将理论与来自实验研究的现有数据相结合。然后将复杂的计算结果与之前用于模拟病毒可能传播的统计方法相结合。
有了铅的新模型，现在可以评估关于强力的不同假设。该模型也使得对其他原子核，从最轻到最重的原子核进行预测成为可能。
这一突破可能会导致更精确的模型，例如中子星，并增加对其如何形成的了解。
\"我们的目标是对中子星和原子核中的强作用力的表现有更多的了解。克里斯蒂安-福森说：\"这使我们的研究离了解金和其他元素如何在中子星中产生更近了一步，而且在一天结束时，它是关于了解宇宙的。

揭示原子核外壳下的宇宙奥秘

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