2015年11月20日,，清華大學(xué)物理系肖志剛研究組和廣西師范大學(xué)歐立教授等合作，在物理學(xué)國際權(quán)威雜志《物理評論快報(bào)》上發(fā)文,，首次揭示氘原子核與重靶核散射中一種新的可觀測極化效應(yīng),，即同位旋矢量極化效應(yīng)。這一新效應(yīng)的提出,，為人們觀測核力對質(zhì)子和中子作用的輕微差異提供一種新的敏感探針,，將有助于解決一直以來懸而未決的、亞飽和密度區(qū)核物質(zhì)對稱能的密度依賴問題,。該論文的第一作者為歐立教授,，通訊作者為肖志剛副教授,。
強(qiáng)相互作用是自然界的一種基本相互作用。核力作為強(qiáng)相互作用的一個(gè)具體表現(xiàn),，將質(zhì)子和中子束縛成一個(gè)整體,，形成各種各樣的原子核。核力的電荷無關(guān)性,，即它對中子和質(zhì)子而言是等價(jià)的,，起源于強(qiáng)相互作用的味道無關(guān)性。然而,，由于u,、d夸克存在質(zhì)量及其輕微差異，這一對稱性是近似的,。事實(shí)上,，中子和質(zhì)子所受到的核力作用存在微小差異，由核勢中的同位旋矢量勢部分給出,。這部分核勢對質(zhì)子吸引,，而對中子排斥。定量描述依賴于核物質(zhì)密度的同位旋矢量勢,，對于人們正確理解奇異核結(jié)構(gòu)與反應(yīng),、中子星的性質(zhì)及其演化行為至關(guān)重要，成為近年來核物理和天體物理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn),。
氘核包含一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,，質(zhì)子帶正電而受到原子核的庫侖排斥，中子則沒有,。因此容易理解,，當(dāng)氘核在重核場中散射時(shí)，會出現(xiàn)極化效應(yīng),，即質(zhì)子遠(yuǎn)離靶核的中心,。這一效應(yīng)稱為“庫侖極化”，由羅伯特×奧本海默（原子彈之父）和 歐內(nèi)斯特×勞倫斯（回旋加速器發(fā)明者,，1939年獲諾獎(jiǎng)）等人在1935年發(fā)現(xiàn),。類似地，如果中子和質(zhì)子受到的同位旋矢量勢不同,，氘核在核場中的散射也會出現(xiàn)所謂的“同位旋矢量極化”效應(yīng),。當(dāng)一個(gè)有固定取向的氘核進(jìn)入靶核的核勢場中時(shí)，作用在中子上的排斥核勢和作用在質(zhì)子上的吸引核勢就像一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩一樣,，使得氘核瞬間發(fā)生額外的“轉(zhuǎn)動(dòng)”,，并且在其后續(xù)的破裂過程中留下清晰的實(shí)驗(yàn)信號。實(shí)驗(yàn)上捕捉這一信號,，有助于觀測核力對質(zhì)子和中子作用的微小差異,。
