剛剛，美國麻省理工學院在僅僅一個分子大小的空間里，成功啟動了一臺“超微型粒子對撞機”！

這是一種全新的亞原子世界探測方法。它的問世，讓科學家能以前所未有的精度，“直視”原子核的內(nèi)部，為開辟“新物理學”——即超越我們當前理解的物理規(guī)則——打開了一扇大門。

這把鑰匙，未來可能解開宇宙最深的謎團：為什么我們（物質(zhì)）存在？ 這項突破性研究成果10月23日剛剛登上國際頂尖期刊《科學》（Science）雜志。

我們是如何窺探原子核內(nèi)部的？

在過去，方法只有一個：砸！

動用長達數(shù)公里甚至數(shù)十公里的龐大設施，將粒子加速到近乎光速，然后狠狠地撞向原子核，在“廢墟”中尋找線索。

這就像你想知道一塊百達翡麗的內(nèi)部結(jié)構，于是你選擇用鐵錘砸。效率極低，而且極其粗暴。

但現(xiàn)在，一切都變了。

科學家們找到了一個“天選之子”——鐳-225。

它的原子核，藏著一個驚人的秘密：它不是一個完美的球形。

它是一個“梨形”。

你沒聽錯。一個在亞原子尺度下分了“頭”和“尾”的梨子。

這種怪異的不對稱性，使它成為了一個“新物理的超級放大器”。理論預測，那些可能解釋了宇宙中“物質(zhì)-反物質(zhì)失衡”的微弱信號，在它這里會被放大數(shù)千倍！

誰抓住了它，誰就可能第一個看到標準模型之外的風景。

但鐳-225極其“暴躁”。它具有強放射性，壽命很短，在它衰變前你根本沒時間好好研究它。

怎么辦？

MIT的科學家們使出了一個“絕招”：給它配一個“監(jiān)護人”。他們強行將鐳原子和氟原子“捆綁”在一起，制造出了一種奇特的分子——鐳-19-氟。

這就是那個“超微對撞機”的誕生地！

在這個分子內(nèi)部，存在著一個極其恐怖的內(nèi)部電場，比人類在地球上能制造的任何電場都強悍數(shù)個數(shù)量級。

在這個“高壓鍋”里，鐳原子的電子被狠狠地“擠壓”，它們唯一的出路，就是短暫地“鉆入”那個它們本該在外面環(huán)繞的原子核！

這就是碰撞的開始。電子不再是旁觀者，它成了深入敵后的“信使”。

“信使”已經(jīng)派出，我們?nèi)绾巫x取它帶回的情報？

團隊動用了超高精度的激光光譜技術。他們像調(diào)校最精密的樂器一樣，精確測量這個“信使”電子的能量狀態(tài)。

就在此時，意想不到的事情發(fā)生了。

測量數(shù)據(jù)與理論預測值，出現(xiàn)了偏差！

如果原子核只是一個完美的“點”，那么電子的能量應該是一個A值。但科學家們測到的，卻是一個B值。

理論翻車了！

這個微小的能量偏移，就是“信使”帶回的全部情報。它用數(shù)據(jù)告訴科學家：我進去了。里面的情況和你們在外面猜的完全不一樣！

這個偏移，揭示了原子核內(nèi)部“磁化強度分布”的精細細節(jié)。

簡單說，原子核并不是一塊均勻的磁鐵。它內(nèi)部的質(zhì)子和中子（它們就像小磁針）的排布方式，反過來影響了“信使”電子的能量。

根據(jù)這篇論文的計算，這個效應（被稱為玻爾-魏斯科普夫效應）導致的能量偏移，占到了總磁相互作用的近5%。這是人類首次在分子中觀測到這一效應。

這5%的偏差，為什么能“顛覆認知”？

因為它證明了：我們手里的這把“尺子”是準的。

我們不僅成功地在分子里造出了“對撞機”，我們還精確地讀懂了碰撞的結(jié)果。

我們的存在，本身就是物理學標準模型最大的Bug。

這個模型預言宇宙中的物質(zhì)和反物質(zhì)應該一樣多，它們會相互湮滅，宇宙中只剩下光。但你現(xiàn)在正在看這篇文章，這說明物質(zhì)贏了。

為什么？一定有某種未知的物理規(guī)則（即對稱性破缺）在暗中“拉偏架”。

而鐳-19-氟這個“梨形”分子放大器，正是尋找這個“Bug”的最強探針。

今天，我們用它讀懂了核磁分布。

明天，我們或許就能用它開辟“新物理”的大門，并最終回答那個終極問題：我們，究竟為何存在？

參考文獻：

S. G. Wilkins, S. M. Udrescu, M. Athanasakis-Kaklamanakis, R. F. Garcia Ruiz, et al. (2025). Observation of the distribution of nuclear magnetization in a molecule. Science, Vol 390, Issue 6771, pp. 386-389. DOI: 10.1126/science.adm7717

S. G. Wilkins, S. M. Udrescu, M. Athanasakis-Kaklamanakis, R. F. Garcia Ruiz, et al. (2023). Observation of the distribution of nuclear magnetization in a molecule. arXiv:2311.04121v1 [nucl-ex].