2原子核结构研究的辉煌岁月
进入20世纪50年代，核物理研究进入更加辉煌的阶段。基于Mayer和Haxel等人[12,13]的工作，Nilsson巧妙地求解了变形谐振子势和自旋轨道相互作用的Schrodinger方程，建立了至今仍然被广泛应用的Nilsson模型[14].
同样与Mayer和Haxel等人[12,13]的工作相关，但是关注点完全不同的工作，就是赝自旋对称性。关于赝自旋对称性的详细介绍，可以参见本专辑中李冬鹏等人[17–19]的文章。我个人想强调一下，中国学者在赝自旋对称性领域做了很多工作，包括赝自旋对称性的起源[20,21],满足赝自旋对称性的可解析求解模型[22],反核子的自旋对称性[23],单粒子共振态赝自旋对称性的严格证明[24], Fock项对赝自旋对称性的影响[25],结合相似重整化群[26]以及超对称[27,28]研究赝自旋对称性等。这方面可以做的工作依然还是很多，可以参见综述文章[4].
提到反核子谱的自旋对称性[23],这方面还有很多很重要的物理研究工作需要进行。周善贵[29]在本专辑的文章中还要详细介绍。平常我们大家都关注Dirac方程正能量解，负能量的解涉及反物质，不太被关注。为什么我们会关注它呢？这是因为我们求解了Woods-Saxon势的Dirac方程，并且把它的解作为完全集去求解更复杂的Dirac方程[30],就不得不关注它，进而发现了反核子谱的自旋对称性[23].
中国的原子核结构系统研究大约开始于20世纪50年代。随着一批优秀的科学家相继从国外回来，在中国的几所着名大学，分别建立了核科学系。由于众所周知的原因，核科学通常被近代或者现代物理等名词代替。五十年代，在成都，曾经举办了一个原子核理论讲习班。讲习班的讲师包括杨立铭和于敏等人。讲习班的讲义最后以《原子核理论讲义》作为书名出版，作者用季节和举办地署名为夏蓉。这本书是一本高水平的原子核结构理论专着。最近，北京大学出版社出版了这本书的重排版[31].
基于Mayer和Haxel等人[12,13]的成功， 20世纪50年代，许多着名科学家试图从核子-核子相互作用出发，给出原子核的独立粒子壳模型中所使用的单体势场。 Bethe[32]和Brueckner等人[33]最先意识到从核子-核子散射得到的真实的核力不能直接用于原子核结构计算。日本科学家Fujita和Miyazawa[34]基于静态 π-介子理论，计算了三个核子之间的三体力。近年来，许多研究表明，三体力是非相对论理论正确描述原子核饱和性质的关键。鉴于真实的核力不能直接用于原子核结构计算， Skyrme[35]提出了零程有效相互作用力，它包括两体，三体和张量成分。
Arima和Horie[36]在1954年，首次进行了组态混合计算，为后来的原子核组态壳模型打下了基础。Duerr在1956年证明，矢量和标量介子场论可以给出核饱和性质以及有限原子核的许多性质，包括自旋轨道势和核子光学势实部的能量依赖性等[37]. Bohr,Mottelson和Pines[38],主要讨论原子核激发谱与金属超导态的相似性，并从奇偶质量差、转动惯量的理论值和实验值的差别等现象，提出了原子核对关联的超导性。
作为原子核物理两大支柱之一，描述集体转动和振动的原子核集体模型，也是在五十年代建立的。随着加速器技术的提高，可以把原子核激发，根据激发原子核衰变放出的能量，可以建立相应的衰变纲图，导致原子核转动和振动研究。 Bohr和Mottelson建立了描述集体转动和振动的原子核集体模型[39],并为此获得诺贝尔奖。
3近半个世纪的转动原子核研究
随着越来越高角动量态的发现， Bohr和Mottel-son[39]发现原子核转动谱与I（I + 1）规律的偏离，提出加上I（I +1）的高次项的转动谱公式。但是，如果按照最低两个角动量态能级定出I（I+1）的能谱公式的参数，大家会发现，在高角动量态时， I（I + 1）的能谱公式是发散的。吴崇试和曾谨言从Bohr哈密顿量出发，通过一些假设，解析地推导出一个转动谱公式，简称
ab公式或者吴曾公式[40].非常凑巧的是， Holmberg和Lipas[41]在1967年，通过假设转动惯量与转动能量成正比，唯象地导出ab公式。为此，建议以后可以把ab公式也称为吴曾-Holmberg-Lipas公式。
利用Mallmann提出的方法，对于给定角动量态对应的激发能与第一激发能的关系，可以研究转动谱公式与大量原子核转动数据的符合情况[42].通过与大量实验数据比较，文章[43]发现， ab公式或者吴曾- Holmberg- Lipas公式，是目前最好的转动谱唯象公式，因此被广泛用于确定超形变转动带的带首自旋[44].现在有很多工作，通过考察原子核的集体激发谱，研究原子核的形状及其演化，文章[43]关于画Mallmann图的方法，提供了一个很好的参考。
回弯现象。伴随着重离子加速器的建造和运行，原子核的高自旋态研究成为20世纪60年代，核物理的最前沿领域之一1瑞典科学家Johnson等人[45],利用Stockholm回旋加速器，研究
的基态转动带，发现在
时，转动惯量随转动频率变化迅速增加。他们将这一现象解释为超流态到非超流态的相变。由于转动惯量随转动频率变化呈S形状，这一现象被广泛地称为回弯现象。回弯现象的发现影响很大，很多人都力图解释实验结果，包括Mottelson和Valatin[46]的对关联相变观点，以及Stephens和Simon[47]的基态带与两准粒子转动带发生带交叉的观点。现在，大家普遍接受的是Stephens等人[47]基于粒子-转子模型提出的带交叉的观点。 Johnson也成了回弯之父。
超形变转动带。在Bohr和Mottelson[39]教科书中，通过研究形变谐振子，发现当长短轴比是2:1或者3:1时，能谱上会出现较大的间距。 1976年，两个小组在研究高角动量态，发现壳结构会使原子核在大形变的时候较为稳定[48,49]. 1986年， Twin等人[50]在中，
发现由19条
谱线组成的转动带，其转动惯量接近刚体值，这是第一次观测到原子核的超形变转动带。为此， Twin获得了欧洲物理学会颁发的Lise Meitner奖。关于在超形变转动带之外是否存在巨形变转动带（Hyper Deformed Rotation Band），还有待实验发现。
超形变转动带的实验发现，在核物理研究之中引起很大轰动。引发了许多热点问题，如超形变全同转动带，即在相邻的原子核中，包括奇奇核、奇偶核或者偶偶核，它们之间虽然相差一个核子或两个核子，但是转动带相差非常小。根据堵塞效应和奇偶质量差，很难解释全同带。虽然这方面已经有很多工作，但是产生全同转动带的本质还有待探索。
