Олово-116 прячет три формы в одном ядре ✎ экспресс

Оригинал: "Beyond Sphericity in a Semi-Magic Nucleus: Multiple-Shape Coexistence in $$^{116}$$Sn"
arXiv:2607.09551 · 2026-07-10 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Ядро олова-116, вопреки ожиданиям, оказалось не шаром, а вместилищем трёх разных форм сразу.

Атомное ядро — не просто шарик из протонов и нейтронов. У него есть форма, и эта форма может меняться. Ядро олова-116 долго считали почти идеальным шаром: у него 50 протонов — «магическое» число, которое обычно придаёт ядру сферическую симметрию. Но новое сверхточное измерение показало иное.

Физики применили метод кулоновского возбуждения. Пучок ядер олова-116 разогнали и направили на мишень, заставляя ядра «дрожать» под действием электрического поля. По тому, как ядро возвращалось в исходное состояние, учёные восстановили его форму. Оказалось, что в основном, самом низкоэнергетическом состоянии ядро не шар, а слегка вытянутый эллипсоид — как дыня, а не арбуз.

Главный сюрприз: в ядре олова-116 сосуществуют сразу три разные формы. Основное состояние — слабо деформированное, первое возбуждённое — более вытянутое, а второе — ещё сильнее. Это похоже на воздушный шарик, который может быть и круглым, и овальным, и грушевидным — в зависимости от того, сколько в нём энергии.

Раньше такое множественное сосуществование форм лишь предполагали, но теперь его удалось доказать напрямую. Точные значения квадрупольных моментов — величин, описывающих отклонение от сферы, — стали первым однозначным свидетельством. Это важно для всей ядерной физики: форма ядра влияет на то, как оно взаимодействует с другими частицами, и даже на стабильность атома.

Олово-116 — одно из самых стабильных ядер: его период полураспада превышает возраст Вселенной, поэтому его называют «практически стабильным».

Идея множественных форм одного объекта перекликается с квантовой запутанностью из романа «Квантовый вор» Ханну Райаниеми, где личность может существовать в нескольких состояниях одновременно.

Учёные
David DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart BellLouis de BroglieLov GroverPaul Benioff
Понятия
форма ядра триплетное состояние структура ядра магическое число ядро свинца нуклон структура протона томография нуклеация космических пузырей макроскопическая суперпозиция слияние нейтронных звёзд углерод-13 двухуровневая система атомное ядро спин-орбитальная связь космологический фазовый переход уравнение состояния нейтронной звезды квантовое число принцип суперпозиции ядерная материя