激发阿尔法粒子国际团队验证氦-4跃迁计算

物理学研究的一个重要部分是研究为什么理论计算和实验结果有时不相符。德国最近的一项实验研究了氦-4核，也称为α粒子。氦-4仅由两个质子和两个中子组成，因此使用理论计算来描述它相对容易。这使得它可用于精确测试核物理。

该实验利用电子散射来研究氦-4如何从基本能态跃迁到第一激发态。实验发现了理论与实验不一致的证据，并引发了人们对当前理论计算准确性的担忧。

现在，一个国际团队对观察到的转变进行了新的计算。他们的结果与新的实验结果非常吻合。这项研究发表在《物理评论快报》上。

氦-4原子核的第一激发态的能量刚好高于原子核分离为质子和氢-3原子核的阈值。该状态的性质敏感地取决于其能量与分离阈值之间的微小差距。

新的计算结果准确地重现了这种能量差异，这或许可以解释为什么它们也重现了来自德国的新实验数据。这一发现将有助于物理学家在未来对原子核结构做出准确的理论预测。

来自德国波恩大学、德国于利希研究中心、土耳其加济安泰普伊斯兰科技大学和密歇根州立大学稀有同位素束设施的研究人员，利用一种可再现轻核和中等质量核整体特性的相互作用，进行了从头算晶格计算。

4He基态到其第一激发态的跃迁计算与美因茨最近的实验结果一致。

新的晶格计算的一个关键特点是它们准确地再现了激发态能量与分离成质子和氦-3核的能量阈值之间的差异。

其他近期理论研究也探索了准确再现这种能量差异的重要性。新结果让我们确信核力已被充分理解，但研究人员必须在未来的理论计算中仔细考虑对附近能量阈值的敏感性。