作者:密歇根州立大学马特·达文波特
该图显示了两个灰色铅-208同位素实验的结果，以及用于解释红色和绿色结果的四个模型
这里要传达的信息是，没有一个单一的模型可以同时重现这两个实验
学分:密歇根州立大学 不确定性是生活的一部分
这是无法逃避的，即使在像核物理这样精确的科学领域
密歇根州立大学的Witold Nazarewicz说，虽然科学家们致力于开发想法和实验，以尽量减少这种不确定性，但他们不能忘记这一点
为此，他与德国和意大利的合作者在《物理评论快报》杂志上发表了一篇提醒文章
约翰·阿·纳扎勒维奇说:“重要的是要记住，实验测量和理论模型必须伴随着误差估计。”
汉娜杰出的物理学教授和稀有同位素束研究中心(FRIB)的首席科学家
“当你考虑这些不确定性时，事情会变得更好理解
" 在这里，纳扎勒维奇指的是弗吉尼亚托马斯·杰斐逊国家加速器设施备受期待的铅半径实验取得成功后的许多讨论
该实验通过测量电子散射中微小的左右不对称来推断铅原子核心或原子核的中子大小
这个实验被称为PREX，和“T”押韵
雷克斯”——观察一个有82个质子和126个中子的铅核
PREX的P来自元素周期表中铅的缩写，Pb
科学家们知道这种同位素或版本的铅会有“中子皮”，因为它的中子比质子多
也就是说，中子比质子突出得更远
然而，对PREX结果的早期理论分析表明，这种皮肤比许多科学家预期的厚几十亿分之一英寸
同样，通过理论家的工作，这种微小的皮肤可以有天文学上的含义:它可以与天体如中子星的大小有关
中子星之所以迷人，有很多原因，包括它们令人难以置信的密度
它们质量大得令人难以置信——典型的中子星比我们的太阳质量大40%——按照恒星的标准，它们非常小
在东兰辛和安阿伯之间，你可以容纳大约五颗质量为七个太阳的中子星
铅出乎意料的厚中子皮可能意味着这些恒星比预期的要大
佛罗里达州立大学理论核物理教授Jorge Piekarewicz今年4月在接受《科学》杂志采访时表示，虽然规模不是很大，但足以“给社区带来心理震撼”
在这篇新论文中，纳扎勒维奇与德国埃尔兰根-纽伦堡大学物理学教授保罗-格哈德·赖因哈德和意大利米兰大学物理学副教授泽维尔·罗卡-马扎合作
三人组退了一步，通过不同理论模型提供的大量镜头分析了PREX结果
研究人员发现，当用理论模型解释PREX数据时，铅的另一个基本核特性，即偶极极化率，就无法重现
换句话说，没有一个单一的当前模型能够始终如一地解释已知的铅核和PREX测量的特性
看待理论和PREX实验之间脱节的一种方式是，模型有缺陷或破损
但是纳扎勒维奇警告不要这样解释
纳扎勒维奇说:“我们说的是‘沉住气’。”
“在得出影响深远的结论之前，我们需要更好地理解PREX的结果
" 也就是说，存在一些不确定性
在他们的新分析中，Nazarewicz和他的同事密切关注实验中的不确定性或“误差线”以及用来解释它的模型
当考虑这些误差线时，出现的画面是PREX结果和模型比它们最初可能出现的更加一致
“我们目前没有任何令人信服的证据表明中子皮和中子星一定比标准原子核模型预测的要大
尽管这可能不是最令人兴奋的结果，但它丝毫没有降低PREX结果的重要性
这只是表明，现在对中子皮肤和恒星的大小做出明确的断言还为时过早，这将需要更多的实验和大量的模型开发，”Nazarewicz说
随着FRIB在2022年春季上线，它也将为探索这些问题提供新的途径
事实上，中子皮肤和中子星的研究是FRIB科学组合的关键组成部分
“下一代实验将有所帮助
”纳扎勒维奇说
“但是，考虑到目前的数据，没有必要立即重温我们的教科书
"
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