由东北大学、高能加速器研究组织 (KEK) 和日本原子能研究机构 (JAEA) 领导的一个研究小组发现,向原子核添加特殊粒子的对称性的基本性质受到了极大的破坏。有可能阐明连接构成原子核的质子和中子的“核力”的性质。
原子核由质子和中子组成,它们以非常强的吸引力粘在一起,称为核力。这种力仍然是个谜,所以还没有完全理解为什么质子和中子聚集形成原子核。有一种叫做 lambda 粒子的粒子作为解开这个谜团的线索。我发现,当我将 lambda 粒子放入原子核时,会出现一种以前从未被证实过的现象。
原子核的性质,例如其质量和内部结构,是由其中包含的质子和中子的数量决定的。已知带正电的质子数和不带电的中子数交换的原子核具有称为“电荷对称性”的性质,其中不带电荷的性质非常相似。这是因为作用在质子和中子上的核力是相同的,所以即使交换它们的数量,作用力的总量也不会改变。这被认为在存在 λ 粒子的情况下是相同的。然而,当λ粒子存在于原子核内时,人们发现质子数和中子数交换的那个粒子的质量是不同的。我还不知道原因,但预计它是解开核力量全貌的关键。
我们在初中就知道原子核是由质子和中子组成的,但令人惊讶的是,仍有一些我们不知道的东西。如果能解开这个谜团,或许就有可能回答宇宙中为什么会存在原子核的问题。