“我们有很多长时间的讨论,”Mittig说。“这是一件好事。”
尽管这些讨论是有益的--Mittig 和 Ayyad知道他们必须产生更多的证据来支持他们的结果和假设。他们必须设计新的实验。
NSCL的实验
在该团队2019年的实验中,TRIUMF产生了一束铍-11核,该团队将其引入一个检测室,研究人员在那里观察不同的可能衰变路线。这包括产生铍-10的β衰变到质子发射过程。
对于2021年8月进行的新实验,研究小组的想法是基本上运行时间逆转的反应。也就是说,研究人员将从铍-10原子核开始,加入一个质子。
瑞士的合作者创造了一个半衰期为140万年的铍-10源,然后NSCL可以用新的再加速器技术来生产放射性光束。该技术将铍蒸发并注入加速器,使研究人员能够进行高度敏感的测量。
当铍-10吸收了一个适当能量的质子时,原子核进入了研究人员认为他们在三年前发现的同样的激发状态。它甚至会把质子吐出来,这可以作为该过程的一个标志被检测出来。Ayyad说:“这两个实验的结果是非常兼容的。”
这还不是唯一的好消息。该团队不知道的是,佛罗里达州立大学的一个独立科学家小组已经设计了另一种方法来探测2019年的结果。Ayyad碰巧参加了佛罗里达州团队展示其初步结果的虚拟会议,他对自己看到的情况感到鼓舞。
他说:“我获得了一张Zoom会议的截图,并立即把它发给了Wolfi。然后我们联系了佛罗里达州的团队,并制定了一个相互支持的方法。”
这两个团队在编写报告时保持着联系,两份科学出版物现在都出现在同一期《物理评论快报》上。而新的结果已经在社会上产生了轰动效应。
"这项工作得到了很多人的关注。沃尔菲将在几周后访问西班牙,谈论这个问题,"Ayyad说。
一个关于开放量子系统的公开案例
兴奋的部分原因是该团队的工作可以为所谓的开放量子系统提供一个新的案例研究。量子物理学提供了一个框架来理解自然界令人难以置信的微小组成部分:原子、分子和更多、更多。这种理解几乎推动了物理科学的每个领域,包括能源、化学和材料科学。
然而,该框架的大部分内容是在考虑简化的情况下开发的。所关注的超小型系统将以某种方式与它周围世界提供的输入海洋隔离开来。在研究开放量子系统时,物理学家们正在远离理想化的场景,进入现实的复杂性。
开放式量子系统简直无处不在,但要找到一个足够实用的量子系统来学习一些东西是很有挑战性的,特别是在原子核的问题上。Mittig 和 A同城床上交友约会yyad看到了松散结合的原子核的潜力,他们知道NSCL,以及现在的FRIB可以帮助开发它。
NSCL是美国国家科学基金会的一个用户设施,为科学界服务了几十年,它主持了Mittig和Ayyad的工作,这是独立再加速器技术的第一次公开展示。FRIB是美国能源部科学办公室的一个用户设施,于2022年5月2日正式启动,是未来可以继续工作的地方。
"开放量子系统是一种普遍现象,但它们是核物理学的一个新想法,"Ayyad说。"而正在做这项工作的大多数理论家都在FRIB。"
但这个“侦探故事”仍处于早期章节。为了完成这个“案子”,研究人员仍然需要更多的数据和更多的证据来充分了解他们所看到的情况。这意味着Ayyad和Mittig仍在做他们最擅长的事情,进行调查。
“我们正在继续做新的实验,”Mittig说。“贯穿这一切的主题是,重要的是要有好的实验和强有力的分析。”