Une goutte d'eau dans un champ électrique intense s'allonge. Le noyau de deutérium — une paire liée de proton et de neutron — se comporte de la même manière, sauf que le champ est ici créé par un photon gamma qui passe, et au lieu de s'étirer, le noyau peut tout simplement se briser. Au laboratoire SLEGS de Shanghai, ce processus a été étudié pour la première fois sur une grille dense d'énergies — de 2,33 à 19,65 MeV — et on a enregistré la fréquence à laquelle le noyau cède.
À partir de ces enregistrements, on a extrait la polarisabilité électrique — un nombre qui indique la facilité avec laquelle le noyau se déforme sous l'effet d'un champ électrique. Auparavant, on l'obtenait indirectement, par la diffusion de particules, et le résultat divergeait de la théorie. Cette fois, on a appliqué la règle de somme de Balding — une méthode ancienne mais fiable qui relie la désintégration du noyau à sa capacité à s'étirer. Pour la première fois, cela a été fait sur un ensemble continu de points expérimentaux, sans trous ni suppositions.
Le chiffre s'est parfaitement ajusté aux prédictions théoriques, et le long débat est clos. La partie magnétique de la polarisabilité, qui ne peut pas être mesurée directement, a été tirée des calculs de la théorie des champs efficaces. La précision finale est devenue une référence pour les modèles qui décrivent comment le proton et le neutron restent ensemble. Ainsi, on comprend un peu mieux le mécanisme qui opère au cœur de tous les noyaux atomiques.
Le deutérium est de l'hydrogène avec un neutron supplémentaire. Dans l'eau ordinaire, une molécule sur 6400 contient du deutérium au lieu de l'hydrogène, et cette eau est appelée eau lourde.