北大和南非Stellenbosch大學(xué)合作組發(fā)現(xiàn)原子核中手性和空間反射對稱性的聯(lián)立自發(fā)破缺的證據(jù)

時間：2016-03-29 09:20  作者：  來源：物理學(xué)院

　　對稱性及其破缺是基本的科學(xué)問題。手征對稱性和空間反射對稱性在自然界中廣泛存在。Frauendorf和北京大學(xué)物理學(xué)院教授孟杰預(yù)言了原子核手 征對稱性的自發(fā)破缺，并得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)，引起廣泛關(guān)注。原子核空間反射對稱性的自發(fā)破缺發(fā)生在具有八極形變（例如梨形）的原子核中，這關(guān)聯(lián)著基本的CP對稱 破缺問題，有助于研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。

　　自2003年起，北京大學(xué)和南非Stellenbosch大學(xué)致力于推動中國和南非在核物理方面的合作研究。2006年10月，北京大學(xué)與南非 Stellenbosch大學(xué)簽署了校際學(xué)術(shù)交流協(xié)議。2009年3月起，孟杰教授領(lǐng)導(dǎo)并推動來自中國、南非、匈牙利、德國等國的合作組在南非 iThemba LABS國家實(shí)驗(yàn)室開展手性原子核方面的實(shí)驗(yàn)研究，并取得一系列成果。

　　最近，來自山東大學(xué)（威海）、北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)院理論物理所、清華大學(xué)和南非、匈牙利等國的科學(xué)家，利用南非iThemba LABS國家實(shí)驗(yàn)室的加速器和探測器陣列，通過重離子熔合蒸發(fā)反應(yīng)研究了Br-78的能級結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了兩對宇稱相反的手征雙重帶和它們之間的電偶極躍遷。 協(xié)變密度泛函理論和粒子轉(zhuǎn)子模型計(jì)算表明，這是在不同的手征雙重帶之間存在八極關(guān)聯(lián)的證據(jù)。該工作首次發(fā)現(xiàn)了原子核中手性和空間反射對稱性的聯(lián)立自發(fā)破缺 的證據(jù)，促進(jìn)了對原子核對稱性自發(fā)破缺和恢復(fù)的理解，具有重要的科學(xué)意義。

　　該工作最近以Evidence for Octupole Correlations in Multiple Chiral Doublet Bands為題發(fā)表在Physical Review Letters，并被遴選為封面文章。

　　論文第一作者為山東大學(xué)（威海）研究生劉晨，通訊作者為山東大學(xué)（威海）王守宇（2005-2007年在北京大學(xué)做博士后研究）、張雙全和北京大學(xué)孟杰。北京大學(xué)參與人員還包括徐川、李湘慶、華輝、陳啟博等。

　　該項(xiàng)研究工作得到了中國-南非政府間科技合作項(xiàng)目、國家973計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金委以及北京大學(xué)核物理與核技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的支持。