即时发布
由北卡罗来纳州立大学领导的研究揭示了质子和中子可以结合且甚至经历量子相转变的方式脱颖而出。该工作对理解自然界中发现的核互动与核结构之间的联系有影响。
NC州物理学家Dean Lee和合作者有兴趣究竟究竟是质子和中子如何结合形成细胞核。这些颗粒是宇宙的构建块，聚集在一起形成核 - 4或α颗粒，其反过来在恒星内合成碳和氧气的作用。
质子和中子可以旋转或旋转，并且这四个不同的核聚象可以组合形成核。由于相同类型和旋转的两个核聚体不能占用相同的状态，因此氦-4核是特殊的，因为它由每种类型的核子组成的核和旋转品种的质子和中子组成。
李某和波恩大学的同事一起，福尔森大学，福思楚伦·吉尔希和密西西比州大学在数值格上运行量子蒙特卡罗模拟，以预测质子和中子的形式如何形成核，以及那些核的彼此相互作用。它们专注于核子之间的相互作用的形式。具体而言，它们被认为是两种类型的相互作用：局部相互作用，粒子相对于彼此的位置不改变;和非本地互动，职位会改变。
李和他的同事率为局部和非局部相互作用形成的多达20个核磁的核。他们的初始意图是使模拟更有效，但他们很快发现了一些更有趣的东西。
“我们发现了一项量子阶段过渡，我们没想到的是，”李说。“当我们使用局部相互作用将两根氦-4核或α颗粒放入核子的局部相互作用时，它们粘在一起，但它们没有局部相互作用。α颗粒之间的相互作用在零温度下确定我们是否以培养气体或核液体结束。并且那些α颗粒相互作用取决于核仁相互作用的强度和局部性。
“这告诉我们是什么，大自然本身就是接近我们之前没有看到的不稳定，”李补充道。“如果你改变了一个小参数，我们宇宙中的东西可能会非常不同。这些模拟提供了一个很好的窗口，以如何力量与结构相连。“
研究出现在物理评论信。美国能源部（Grant De-FG0203er41260）提供资金，国家科学基金会（Grant Phy-1307453），Deutsche Forschungsgemeinschaft，Helmholtz协会和BMBF。
-peack-
编辑的注释：释放摘要跟随。
“量子阶段过渡附近的核结合“
迪伊：10.1103 / physrevlett.117.132501
作者：Serdar Elhatisari，JoseAlarcón，尼科克莱因，ULF-G。梅博纳，波恩大学;宁丽，德叶杜，兵南陆，蒂莫莱德·斯科州朱迪;Alexander Rokash，Evgeny Epelbaum，Hermann Krebs，Ruhr-UniversitätBoochum;Dean Lee，北卡罗来纳州立大学;密西西比州州立大学的Gautam Rupak
发表：2016年9月7日物理评论信
抽象的：
质子和中子如何结合形成细胞核？这是AB Initio核结构理论的核心问题。虽然答案似乎很简单，但核动力有吸引力的事实，完整的故事更为复杂和有趣。在这项工作中，我们从AB Initio晶格模拟中呈现数值证据，表明性质接近量子相变，由量子波动驱动的零温度过渡。使用晶格有效的场理论，我们对最多20个核子的系统进行Monte Carlo模拟。对于均匀和等于数量的质子和中子，我们发现从零温度的α颗粒（4He核）的浓缩气体到核液体的一阶转变。通过α-α相互作用的强度确定是否具有α-颗粒气体或核液体，并且我们表明α-α相互作用取决于核仁核核相互作用的强度和局部。这种洞察力对于改善核结构的计算和涉及核捕获的重要天体物理反应。我们的调查结果还提供了一个工具来探讨alpha集群状态的结构，例如负责红巨星生产碳的霍伊尔国家，并指向核州与磁共振的通用物理的联系。
