镉原子核几乎是圆形的,但是这一研究组发现一个将原子核理解为层层叠加的壳层结构的模型可以精确预测其原子核发生的轻微变形。然而巴特勒也表示这种简单化的描述模型对于他发现的镭同位素的梨形原子核却无法进行描述。
更让人感到惊奇不已的是,这项实验还能揭示一些最基础的物理学原理。粒子物理学的基石,描述强作用力,弱作用力以及电磁力的标准模型中还有一些悬而未决的问题。举例而言,它无法解释为何在宇宙中物质的量要比反物质更多。如果物质和反物质的行为是相同的,那么在宇宙最初诞生的几秒之内物质和反物质便早就已经相互湮灭而消亡殆尽,留下的只有辐射。
几个试图代替标准模型的理论可以解释这种神秘的物质存在问题。这些理论也同时预言一些原子核会产生很弱的电子偶极磁场,就像条形磁铁所表现出来的磁场那样。如果这一观点得到证实,那么梨形原子核可能将拥有最强的电子偶极磁场,而这一结果的最终给定将帮助物理学家们判断那些与标准模型并驾齐驱的宏伟理论的真伪。最近的实验结果显示镭同位素的原子似乎是寻找这种电子偶极磁场的不错对象,而其它一些原子,如钍和铀的同位素原子核则可能更加理想。
英国曼彻斯特大学物理学家加温·史密斯(Gavin Smith)表示:“我相信这一研究最终将在更广阔的范围内产生影响,而不会仅仅局限在这一实验本身。因为它提供的结果将有望对粒子标准模型进行限定。”(晨风)