哈嘍大家好，今天老張帶大家聊聊核物理圈的大新聞。向來穩重的鉛元素突然“叛逆”，反常數據竟要掀翻百年理論，這事兒太顛覆！
核物理圈炸鍋
要知道，在物理學家眼裡，鉛元素向來是微觀世界的“老實人”，結構穩、脾氣好，用來驗證理論再合適不過。
可2025年12月，德國美因茨約翰內斯·古騰堡大學團隊在《物理評論快報》上的論文一發布，所有人都懵了：這“老實人”壓根不按劇本走。
這事兒得從一個埋了多年的“坑”說起——美國傑斐遜實驗室早測出過反常。按理論計算，鉛-208原子核被電子轟擊時，該出現個明顯的“束流法向單自旋不對稱性”。
說白了就是電子自旋翻個身，散射軌跡也得跟着變個樣。可實際探測數據一片空白，這效應跟憑空消失了似的。
當時大伙兒都猜是實驗誤差，沒太當回事。直到康塞蒂娜·斯芬蒂教授帶隊出手，用美因茨微型加速器（MAMI）重新查這個“舊案”，結果直接查出了大新聞。
MAMI這設備是真有兩把刷子，能造高品質電子束，抓那些稍縱即逝的量子效應特在行。
以往實驗都只盯着一個能量點死磕，這次團隊換了思路，用高精度A1光譜儀搞“全景掃描”，連續調電子束的能量和角度，非要把鉛核的底摸透。
誰能想到，這一掃描直接掃出了反轉：之前消失的效應壓根沒跑，只是藏起來了！電子束能量一變，它就突然冒出來，還跟着能量忽高忽低地跳，活像個鬧脾氣的小孩。
咋就拿不下重核
咱先捋捋物理學家的“偵查手段”——電子散射。這招其實特精妙，把電子加速到快接近光速，轟向原子核，再看電子反彈的角度和能量，就能反推出原子核的“長相”，比如電荷咋分布、磁性啥結構，相當於用電子給原子核做個“CT”。
絕大多數時候，這“CT”過程能用“單光子交換”模型說清：電子和原子核之間隔空扔個“能量球”（也就是虛光子）傳力，跟兩個人扔球傳球似的。
但物理學家追求極致精度，就開始盯更微弱的“雙光子交換”——極短時間內連扔兩個“能量球”。
對氫、氦這種輕核來說，兩套模型算出來的結果和實驗數據嚴絲合縫。可一到鉛這種重核這兒，劇情就徹底跑偏了。問題到底出在哪兒？
答案就藏在重核的“居住環境”里。鉛核里擠着82個質子和126個中子，這麼多粒子在極小空間里扎堆，形成的庫侖場強得嚇人，相當於把82塊正電荷磁鐵堆一塊兒，量子行為都能給扭曲了。
改寫物理劇本嗎
這枚鬧脾氣的鉛核，可不是只給學界添個麻煩那麼簡單，它是給所有高能物理研究敲了記警鐘。
現在全球物理學家都在籌備下一代精密實驗，比如美因茨要建的MESA加速器，它的核心P2實驗要測“弱相互作用混合角”，精度要求高到啥程度？相當於在100公里外瞄準一枚硬幣。
可MAMI的新發現說明，要是搞不懂重核的雙光子交換效應，這些精密數據里就可能混進“假信號”。到時候把核結構的反常當成新粒子或“第五種力”的證據，那可就鬧了科學史上的大笑話。
眼下理論物理學家已經緊急“補鍋”，試着把更複雜的核極化率、庫侖修正加進模型里，想復現MAMI測出的奇怪曲線。
但這活兒比搭積木難多了——鉛核是多體量子系統，內部粒子的相互作用，比現有格點量子色動力學能描述的深奧得多。
美因茨團隊的下一步計劃更關鍵：他們要把測量範圍擴得更大，還打算拿鉛和金、鈾這些重元素比一比，看看這反常是鉛的“專屬脾氣”，還是重核的“通病”。
翻物理學史就知道，這種“反常時刻”從來都是變天的前兆。水星近日點的一點點偏差，推翻了牛頓力學，催生出廣義相對論；蘭姆位移的微小偏移，讓量子電動力學徹底完善。現在鉛核的這波“抗議”，說不定就是核物理學的下一個破局點。
