Egzotyczna fizyka egzotycznych jąder atomowych

W połowie października wydawnictwo Prószyński i Sk-a ma wydać polskie tłumaczenie książki popularno-naukowej Jima Al.- Khalili zatytułowanej „Kwanty. Przewodnik dla zdezorientowanych”[1].

J.Al-Khalili, na wpół Irakijczyk i na wpół Brytyjczyk, jest profesorem fizyki kwantowej, kierownikiemkatedry fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Surrey [W.Brytania].Pod koniec lat 90-tych ub.wieku , słuchałem jego wykładu na temat tzw. egzotycznych jąder atomowych. Zapamiętałem do dzisiaj jego dziwne wyznanie , że mechanika kwantowa będzie miała kiedyś klasyczną i zdroworozsądkową wersję ,trzeba tylko mieć cierpliwość i poczekać…..

Jameel Sadik Al-Khalili ( wiki,ang )

Jim Al.-Khalili przypomniał mi się na początku bieżącego roku kiedy zapoznałem się z ostatnią pracą [2] dr Krzysztofa Miernika, adiunkta Zakładu Fizyki Jądrowej UW ,w której mamy propozycję fenomenologicznego modelu jądra atomu , o znakomitym zastosowaniu do zjawisk egzotycznych jąder atomowych.

Krzysztof Miernik przezwyciężył tradycję dwóch modeli jądra [kroplowy,powłokowy] proponując model oparty na pojęciu gęstości energetycznych poziomów jądrowych [ z wykorzystaniem podejścia statystycznego],dzięki któremu usystematyzował dotychczas znane jądra atomowe i otrzymał teoretycznie wyjaśnienie szeregu  własności egzotycznych jąder atomowych.Do nich należy zjawisko opóźnionej emisji neutronów z jąder atomowych,znane od ponad 60 lat,lecz niewytłumaczalne w schemacie QM.

Przed Miernikiem ,wiadomo było ,że dzieki oddziaływaniom słabym w jądrach może wystąpić przemiana typu "beta minus": neutron zamienia się w proton, oraz elektron i antyneutrino elektronowe.Całość "towarzystwa" emitowana jest z jądra.Wskutek tej przemiany powstaje nowy pierwiastek[liczba protonów zwiększa się].

Nowe jądro może być wzbudzone energetycznie,a jeśli jest w nim duży nadmiar neutronów, to może pozbyć się nadmiaru energii emitując neutron. Czyli jest najpierw przemiana beta minus, a po niej - z pewnym opóźnieniem- emisja neutronu.Z modelu jądra atomowego K.Miernika okazało się , że taki proces może być mechanizmem produkcji izotopów cięzszych od żelaza podczas wybuchów supernowych i model pozwala obliczyć prawdopodobieństwo tego procesu.A ten fakt jest dużym wstrząsem dla światowych środowisk badawczych astrofizyki.

Tym samym ,młody polski fizyk,w sposób praktyczny pomógł mi zrozumieć oryginalność myśli metodologicznej brytyjskiego fizyka Jima Al- Khalili wyraźnie zapaowiadającej [już pod koniec XX wieku]powrót do fenomenologicznej fizyki i spowodował ,że bardziej szczegółowo przyjrzałem się twórczości brytyjskiego fizyka.

Nie waham się napisać,że Jim Al-Khalili już od dłuższego czasu rozwija humanistyczny wymiar fizyki.Interesują go te kategorie i modele fizyki wspólczesnej ,które zmieniają nasz obraz natury i wzbogacają nasze rozumienie zjawisk i praw nimi rządzących.Jim Al - Khalili jest także współautorem ważnej pracy ukazującej w nowym świetle związki między biologią, a fizyką [3]

Książka pt. "Kwanty" ,którą do księgarń w pażdzierniku wprowadza Prószyński i S-ka,jest napisana przez najmłodszego laureata prestiżowej nagrody brytyjskiej [ w roku 2007] "Medalu M.Faradaya ",o której to nagrodzie wikipedia angielska tak informuje:

The Michael Faraday Prize is awarded by the "Royal Society of London" for "excellence in communicating science to UK audiences".

Współczesna fizyka w jego ujęciu stanowi naturalne zwieńczenie pracy wielu pokoleń badczy ,którzy nigdy nie zwątpili i nie zwątpią w głęboką jednię umysłu ludzkiego i przyrody.

Literatura

[1] tytuł oryginału : Quantum: A Guide for the Perplexed, 2004

[2]K. Miernik; „Beta-delayed neutron energy spectrum calculated in effective density model”;Acta Phys. Pol. B 46(2015)717

[3]J.McFadden,J.Al-Khalili ,Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology,Bantam Press,London,2014,p.354