自1983年以来，百度杏耀科学家们就知道了一个神秘的事实:质子和中子在原子内部的行为与在太空中自由漂浮的行为不同。具体来说，构成质子和中子的亚原子粒子，称为夸克，一旦被限制在原子的原子核内，就会大幅减速。

 

物理学家真的不喜欢这样，因为中子就是中子，不管它们是否在原子中。质子就是质子。质子和中子(它们共同构成了被称为“核子”的粒子)都是由三个更小的粒子组成的，它们被称为夸克，被强大的力束缚在一起。

 

“当你把夸克放入原子核时，它们的运动开始变慢，这很奇怪，”研究的合作者之一，麻省理工学院的物理学家Or Hen说。这很奇怪，因为夸克之间强大的相互作用主要决定了它们的速度，而束缚原子核的力(也作用于原子核内的夸克)应该是非常弱的，Hen补充说。

 

没有其他已知的力能如此强烈地改变原子核中夸克的行为。然而，这种效应依然存在:粒子物理学家称其为电磁兼容效应(EMC effect)，以发现它的欧洲介子合作组织(European Muon Collaboration)命名。直到最近，科学家们还不确定是什么导致了这种现象。

 

一个原子核里的两个粒子通常被一个约800万电子伏特(8mev)的力拉在一起，这是一种粒子能量的测量方法。质子或中子中的夸克以大约1000兆电子伏的速度结合在一起。所以说，杏耀yl的历史相对温和的原子核相互作用对夸克内部强大的相互作用产生了巨大的影响是没有道理的。

 

“1000比8等于多少?”

 

但电磁兼容效应看起来并不像来自外力的轻微推动。虽然它在不同的核之间是不同的，“它不像0.5%。一旦你有足够的创造力去设计一个实验来寻找它，效果就会从数据中显现出来。”

 

根据所涉及的原子核，核子的表观大小(这是它们速度的函数)可以改变10%到20%。例如，在金原子核中，质子和中子比它们自由漂浮时小20%。

 

亨说，理论家们提出了许多不同的模型来解释这里发生的事情。

 

“我的一个朋友开玩笑说EMC代表‘每个人的模型都很酷’，因为每个模型似乎都能解释它，”他说。

 

但随着时间的推移，物理学家们做了更多的实验，测试了那些不同的模型，一个接一个地失败了。

 

“没有人能解释所有的数据， 杏耀娱乐好不好 ，这给我们留下了一个大难题。我们现在有很多数据，关于夸克如何在各种不同的原子核内运动的测量，我们无法解释发生了什么，”他说。

 

Hen和他的同事决定只研究中子和质子相互作用的一个特例，而不是试图一次性解释所有的谜题。

 

在大多数情况下，原子核中的质子和中子不会相互重叠，而是相互尊重彼此的边界——即使它们实际上只是由束缚夸克构成的系统。但是有时候，原子核在现有的原子核内连接在一起，并开始短暂地在物理上相互重叠，成为科学家们所说的“相关对”。“在任何时刻，原子核中大约20%的核子都会以这种方式重叠。

 

当这种情况发生时，大量的能量在夸克之间流动，从根本上改变了它们的束缚结构和行为——这种现象是由强大的力引起的。在2月20日发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇论文中，研究人员认为，这种能量流正是电磁兼容效应的原因。

 

研究小组用电子轰击了许多不同类型的原子核，发现了这些核子对与电磁兼容效应之间的直接关系。

 

亨说，他们的数据有力地表明，大多数核子中的夸克进入原子核时根本不会发生变化。但是那些参与核子对的少数分子的行为发生了巨大的变化，使得他们在任何实验中都偏离了平均结果。许多夸克挤在这么小的空间里，会产生一些引人注目的强力效应。电磁兼容效应只是少数异常现象的结果，而不是所有质子和中子行为的改变。

 

从这些数据中，研究小组推导出一个数学函数，精确地描述了电磁兼容效应在一个核与另一个核之间的表现。

 

“他们(论文的作者)做了一个预测，他们的预测或多或少得到了证实，”乔治华盛顿大学(George Washington University)物理学家杰拉尔德费尔德曼(Gerald Feldman)说。

 

费尔德曼在接受《生活科学》(Live Science)采访时表示，这强有力的证据表明，这种配对效应是电磁兼容之谜的真正答案。

 

35年过去了，粒子物理学家们似乎已经用太多不好的方法解决了这个问题。Hen说，他和他的同事已经计划进行后续实验，以更深入地探索这个问题，并揭示关于原子内成对核子行为的新的未知真相。