แบบจำลองเปลือกนิวเคลียสของนิวเคลียสอะตอมซึ่งมีอายุมากกว่า 70 ปียังคงมั่นคงอยู่ในขณะนี้ ซึ่งนักวิจัยจากศูนย์ฟิสิกส์นิวเคลียร์ของ CERN อย่าง ISOLDE ได้แสดงให้เห็นว่าชุดของเลขคณิตของนิวคลีออนไม่จำเป็นต้องมีการปรับปรุง อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ของพวกเขาได้รวมรายการการศึกษาที่ขัดแย้งกันของนิวเคลียสที่มีประมาณ 32 นิวตรอน ซึ่งยังคงเป็นปริศนาต่อนักฟิสิกส์
นิวเคลียสของอะตอมจะเรียกว่าเวทย์มนตร์หากเปลือกนิวคลีออน
คล้ายกับออร์บิทัลของอิเล็กตรอนอะตอม – ถูกครอบครองโดยโปรตอนหรือนิวตรอนอย่างสมบูรณ์ นิวเคลียสของเวทมนตร์มีความเสถียรต่อการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีมากกว่าเพื่อนบ้าน แม้ว่าพวกมันจะอาศัยอยู่ในบริเวณที่แปลกใหม่ อุดมไปด้วยนิวตรอนมาก หรือบริเวณที่อุดมด้วยโปรตอนของแผนภูมินิวไคลด์ กระสุนที่สมบูรณ์จะสอดคล้องกับเลขมหัศจรรย์ 2, 8, 20, 28, 50, 82 และ 126 เมื่อทั้งจำนวนของโปรตอนและนิวตรอนเป็นเวทย์มนตร์ นิวเคลียสจะเสถียรยิ่งขึ้น – และถูกระบุว่าเป็นเวทย์มนตร์ทวีคูณ
ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา การทดลองหลายครั้งได้บอกใบ้ถึงเลขมหัศจรรย์ใหม่ อย่างน้อยสำหรับนิวตรอนที่N =32 ( NและZหมายถึงจำนวนนิวตรอนและโปรตอนตามลำดับในนิวเคลียส) ในปี 2013 ขณะสำรวจไอโซโทปแคลเซียมที่อุดมด้วยนิวตรอน แมสสเปกโตรมิเตอร์ ISOLTRAP ที่ CERN เผยให้เห็นการลดลงอย่างกะทันหันของพลังงานการแยกสองนิวตรอนของไอโซโทปที่เกินN = 32 ซึ่งเป็นลายเซ็นทดลองสำหรับเลขมหัศจรรย์ การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับสเปกตรัมการกระตุ้นของแคลเซียม-52 เช่นกันที่ ISOLDE พบว่ามีพลังงานกระตุ้นที่สูงกว่าที่คาดไว้ ซึ่งเป็นลายเซ็นของนิวเคลียสเวทย์มนตร์สองเท่า ( Z =20, N=32) นอกจากนี้ นักวิจัยจากโรงงานกัมมันตภาพรังสี Ion Beam ที่ RIKEN ในญี่ปุ่นพบคำแนะนำที่คล้ายกัน ไม่เพียงแต่สำหรับแคลเซียม-52 เท่านั้น แต่ยังรวมถึงแคลเซียม-54 เมื่อเร็วๆ นี้ด้วย ( N =34)
รัศมีการชาร์จ
อย่างไรก็ตาม การกำหนดรัศมีประจุ ซึ่งเป็นการวัดขนาดของนิวเคลียสของโพแทสเซียม-51 และแคลเซียม-52 (ทั้งสองมี 32 นิวตรอน) ไม่ได้แสดงการลดลงใดๆ ตามที่ควรจะเป็นหากมีนิวเคลียสเวทย์มนตร์ทวีคูณ กลุ่มนักฟิสิกส์ระดับนานาชาติเห็นสิ่งนี้ในการวัดก่อนหน้านี้ที่ศูนย์ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ISOLDE ของ CERN ซึ่งผลิตลำอนุภาคกัมมันตภาพรังสีที่แปลกใหม่ ตอนนี้ นักวิจัยได้พิจารณาโพแทสเซียม-52 ที่แปลกใหม่มาก ( N =33) เป้าหมายคือเพื่อตรวจสอบการเพิ่มรัศมีสัมพัทธ์อย่างกะทันหัน ซึ่งเป็นอีกตัวบ่งชี้ที่ทรงพลังสำหรับจำนวนนิวตรอนเวทย์มนตร์ที่ 32 พบผลลัพธ์เชิงลบอีกครั้ง
ผลลัพธ์ใหม่ท้าทายทฤษฎีนิวเคลียร์ในปัจจุบัน Thomas Cocoliosนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่ KU Leuven ในเบลเยียมและสมาชิกทีม ISOLDE กล่าวว่า “เราไม่ได้หักล้างผลลัพธ์ของการทดลองก่อนหน้านี้ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ทำในวิธีที่ถูกต้องและด้วยอุปกรณ์ที่ดีที่สุดที่มีอยู่ “แต่เราตั้งคำถามกับคำกล่าวอ้างว่าการทดลองเหล่านั้นจะแสดงให้เห็นการมีอยู่ของเลขมหัศจรรย์ใหม่สำหรับนิวตรอน”
ตอนนี้นักวิจัยของ ISOLDE วางแผนที่จะดำเนินการวัดที่คล้ายกันสำหรับแคลเซียม-53 และแคลเซียม-54 เพื่อให้พวกเขาสามารถตรวจสอบการอ้างสิทธิ์หมายเลขมหัศจรรย์N =34 ได้ ปีที่แล้วทีมอื่นๆ ที่ ISOLDE แสดงให้เห็นว่าตัวเลขเวทย์มนตร์ที่จัดตั้งขึ้นนั้นได้รับการเก็บรักษาไว้ในนิวเคลียสที่หายากและมีอายุสั้นอย่างยิ่งเช่น nickel-78 หรือ tin-132 ซึ่งเป็นเวทย์มนตร์ทวีคูณและสร้างเกาะที่มีความเสถียรสัมพัทธ์ อย่างไรก็ตาม. ในนิวเคลียสที่เบากว่า อาจไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป เช่นเดียวกับในออกซิเจน-28 ที่สมมุติฐานแต่ไม่มีอยู่จริง “แต่นี่เป็นตัวอย่างที่รุนแรง” โคโคลิออสกล่าว “ซึ่งมีนิวตรอนมากกว่าโปรตอนถึงสองเท่า”
การปิดเปลือกย่อย
การสังเกตว่าในขณะที่ข้ามN =32 พลังงานของไอโซโทปชี้ไปที่พฤติกรรมเวทมนตร์ แต่ไม่ใช่รัศมีประจุ เป็นสิ่งที่นักทฤษฎีจะต้องแก้ไข Gerda Neyensนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่ KU Leuven และหัวหน้าฝ่ายวิจัยฟิสิกส์ของ ISOLDE กล่าวว่า “พวกมันสนับสนุนการปิดเปลือกย่อยที่ 32 นิวตรอน เปลือกย่อยของนิวเคลียร์มีความคล้ายคลึงกับเปลือกย่อยของอะตอมที่คุ้นเคยสำหรับอิเล็กตรอน “เราเห็นความขัดแย้งระหว่างการตีความการทดลองซึ่งทั้งหมดให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ และการตีความที่สอดคล้องกันของสิ่งที่สังเกตได้ทั้งหมดในแบบจำลองทางทฤษฎี นี่คือการเรียกร้องให้ดำเนินการสำหรับนักทฤษฎี”
การขยายตัวที่ใหญ่ที่สุดของจักรวาลเคมีที่เป็นที่รู้จักซึ่งกำหนดเป้าหมายโดยโรงงานนิวเคลียร์ FRIB อันที่จริง นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับนักทฤษฎีเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้แบบจำลองที่ล้ำสมัย โดยพบว่าข้อมูลดังกล่าวท้าทายเพียงสิ่งเหล่านี้เท่านั้น พวกเขารายงานผลของพวกเขาในบทความเรื่องNature Physicsและผู้เขียนนำ Ági Koszorús ซึ่งเคยทำงานที่ Leuven แสดงความคิดเห็นว่า “โมเดลที่ดีที่สุดในตลาดไม่สามารถทำซ้ำข้อมูลในลักษณะที่น่าพอใจได้”
ตาม Neyens แบบจำลองทางทฤษฎีมีปัญหาเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่ทำให้โปรตอนและนิวตรอนอยู่ด้วยกันไม่ได้กระทำโดยตรงต่อพวกมัน แต่ที่ระดับย่อยนิวคลีออนบนควาร์ก โคโคลิออสกล่าวเสริมว่า “สิ่งนี้ขัดขวางความเข้าใจของเราเกี่ยวกับนิวเคลียสของอะตอม โดยเฉพาะอย่างยิ่งนิวเคลียสที่แปลกใหม่ ยิ่งเราศึกษานิวเคลียสที่แปลกใหม่มากเท่าไร เรายิ่งตระหนักว่าแบบจำลองมีปัญหาในการสร้างผลการทดลองทั้งหมดในลักษณะที่สอดคล้องกัน”
องค์ประกอบหลักจะเป็นสเปกโตรมิเตอร์ออนบอร์ดของแฟรงคลินโรเวอร์ซึ่งเป็นเครื่องวิเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ของดาวอังคาร ที่ NASA จัดหาให้ซึ่งจะทำการวิเคราะห์ปริมาณและชนิดของสารเคมีในชั้นใต้ดินของดาวอังคารเป็นครั้งแรก ซึ่งอาจยืนยันทฤษฎีการกำเนิดของดาวเคราะห์ได้ การรวมชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดเข้าด้วยกันจะเป็นสิ่งที่ท้าทาย Korablev กล่าว; อย่างไรก็ตาม เขาคิดว่า “หน่วยงานจะได้เรียนรู้บทเรียน” และ “การร่วมมือที่ดี”
นักวิจัยในเยอรมนีได้ดำเนินการประตูควอนตัมระหว่างสองบิตควอนตัม (qubits) ในห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกัน นับเป็นก้าวย่างหนึ่งของลอจิกควอนตัมแบบกระจาย โดยนักออกแบบระบบสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบแยกส่วนได้ โดยจะกระจายคิวบิตระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในขณะที่ปล่อยให้ทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว ระบบแบบกระจายจะหลีกเลี่ยงการครอสทอล์คระหว่าง qubits ซึ่งจะทำให้การคำนวณควอนตัมลดลง
Credit : parkerhousewallace.com partyservicedallas.com pastorsermontv.com planosycapacetes.com platterivergolf.com
