芝加哥大学和德国物理学家提出了“非核物理”的新领域。

即使中子喜欢与质子合作，使原子核原子这些粒子总是因为不愿彼此结合而臭名昭著。但根据一种新的理论，这些粒子在某些情况下可能相互联系，形成一种新的“非粒子”--这可能提供一种新的物理学对称性的证据。

大学物理教授芝加哥大学，在发表于国家科学院会议记录，他与德国达姆施塔特技术大学的汉斯-沃纳·哈默合著。

这项新研究的灵感来源于2007年哈佛大学教授霍华德·乔治(HowardGeorgi)首次提出的一个想法，他认为，在我们对物质的传统观念之外，可能存在一种现象。

“我们周围的一切都是由粒子组成的--空间中一个能够携带能量的局部点--但他的想法是，在自然界中，也许会有携带能量的东西，但它不那么脆，更模糊，”儿子说。“他开玩笑地称这个概念为‘非粒子’。”

Son和Hammer想尝试应用这个概念来理解原子核中粒子的行为--尤其是更奇异的原子核，它们在宇宙中剧烈的事件(如恒星爆炸时)中的存在中眨眼。“我们只知道这些奇异原子核中的一小部分，”儿子说。

为了研究地球上这些奇异的原子核，科学家们用加速器将重原子核相互碰撞。出来的是一个新的原子核，还有一堆中子。Son和Hammer观察到，当中子源源不断地流出时，一些朝同一方向运行的中子可能会继续“交谈”--即使其他中子已经停止了相互作用。中子之间的这种持续通讯可以构成一个模糊的“非核”，它自身的性质不同于正常核。

为了了解这种模糊性，儿子说：“这有点像被石头击中和被水流击中的区别。”两者都携带能量，但形式不同。

在他们的新研究中，Son和Hammer列出了如何在哪里寻找加速器中这些“未原子核”的证据，以及他们戏称为“无核物理学”的领域的一般解释。

科学家们说，这可能是一种称为三角形对称的对称。对称性是现代物理学的基础；它们是共同的特征，即使是系统的变化--最著名的是在整个宇宙中光速是恒定的。

在共形对称中，空间扭曲，但所有角度不变。例如，当你绘制整个三维地球的二维地图时，同时保持所有距离和角度是不可能的。。然而，有些地图，例如由Gerardus Mercator首先绘制的通用版本，是为了使所有角度保持正确，但代价是极大地扭曲了两极附近的距离。

“这种共形对称性并不出现在标准物理模型中，但它确实体现在Georgi的‘非粒子’方案中，它也出现在这里，”Son说。即使它们之间的距离变化，每个粒子在“非核”中携带的能量比例也保持不变。

“这些结果似乎具有某种普遍性。”

— Dam Thanh Son教授

“这对我来说是个惊喜，因为对于核物理来说，这些结果似乎有一些普遍性，”Son说。也就是说，与物理中依赖于准确度即使是最微小的细节和数字，“这些数字是不敏感的细节，”他说。

因为即使遗漏了一些细节，计算也是如此的可靠，Son说，如果这个论点被证实，物理学家也许可以用这些公式来检验其他的计算。

他和Hammer还指出，这种行为可能发生在原子被冷却到超低温时，以及由两个夸克和两个反夸克组成的被称为四夸克的奇异粒子中。

“研究一个可能会在许多物理领域产生后果的问题是很有趣的，”Son说。