Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
") во [Вселенной](https://hanga.su/glossary/universe "Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
"). В центре внимания исследователей находилось явление, известное как короткодействующие корреляции. В определенные моменты [времени](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") два нуклона — протона и нейтрона, два протона или два нейтрона — могут образовывать тесно связанную пару внутри атомного ядра. Такие пары существуют очень недолго, однако именно они отвечают за появление частиц с высокими энергиями и импульсами, которые невозможно объяснить классическими моделями строения ядра. За последние годы короткодействующие корреляции стали одной из наиболее активно исследуемых тем в ядерной физике. Ученые выяснили, что они оказывают влияние не только на структуру самих ядер, но и на внутреннее распределение кварков внутри протонов и нейтронов. Именно поэтому понимание механизмов образования таких пар имеет большое значение для фундаментальной науки. До настоящего времени считалось, что вероятность формирования короткодействующих корреляций во многом определяется числом протонов и нейтронов в ядре. Особенно популярной была гипотеза о доминирующей роли избытка нейтронов. Согласно этой идее, увеличение количества нейтронов должно было существенно повышать вероятность образования определенных типов пар. Однако новые данные показали, что реальность значительно сложнее. Для проверки существующих представлений физики решили использовать так называемые магические и дважды магические ядра. В ядерной физике магическими называют ядра, у которых полностью заполнены определенные энергетические оболочки для протонов или нейтронов. Такие структуры обладают повышенной устойчивостью и позволяют изучать влияние отдельных факторов без вмешательства дополнительных переменных. Особую роль в эксперименте сыграли изотопы кальция и железа. Именно поэтому проект получил название CaFe — по химическим обозначениям кальция и железа. Исследователи сравнили кальций-40, кальций-48 и железо-54, которые отличаются количеством протонов и нейтронов, но обладают хорошо изученной оболочечной структурой. Первый этап [анализа](https://hanga.su/glossary/analysis "Анализ — это один из фундаментальных инструментов науки, используемый для структурного изучения сложных систем, данных и процессов. В основе анализа лежит разложение явлений или данных на составляющие части, что позволяет лучше понять их структуру, закономерности и взаимосвязи.
") включал сравнение кальция-40 и кальция-48. Во втором ядре содержится на восемь нейтронов больше. Если бы решающим фактором действительно являлся избыток нейтронов, то вероятность образования короткодействующих корреляций должна была существенно увеличиться. Однако результаты оказались неожиданными. Рост числа корреляций составил всего около десяти процентов, что значительно меньше ожидаемого значения. Еще более интересной оказалась следующая проверка. Исследователи сравнили кальций-48 и железо-54. В этом случае число нейтронов оставалось одинаковым, но добавлялись шесть протонов. Простые расчеты позволяли ожидать увеличение числа корреляций примерно на тридцать процентов. Однако [эксперимент](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
") показал рост почти на пятьдесят процентов. Подобный результат заставил ученых пересмотреть первоначальные предположения. После детального анализа стало ясно, что ключевым фактором выступает не масса ядра и не избыток нейтронов как таковой, а расположение протонов и нейтронов по энергетическим оболочкам. Другими словами, образование пар определяется [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") архитектурой ядра. С точки зрения квантовой механики это означает существование своеобразных правил отбора, которые определяют, какие частицы могут эффективно взаимодействовать друг с другом. Если протоны и нейтроны находятся на одинаковых или близких энергетических уровнях, вероятность образования пары значительно возрастает. Если же они разделены различными оболочками, взаимодействие становится намного менее эффективным. Это открытие имеет гораздо более широкие последствия, чем может показаться на первый взгляд. Ядерная оболочечная структура играет ключевую роль в процессах нуклеосинтеза внутри звезд, образовании тяжелых элементов, механизмах радиоактивного распада и поведении вещества в экстремальных астрофизических условиях. Особенно важным новое правило может оказаться для понимания строения нейтронных звезд. В этих сверхплотных объектах [вещество](https://hanga.su/glossary/substance "Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
") находится в условиях колоссального давления, а взаимодействия между протонами и нейтронами определяют многие физические свойства звездных остатков. Более точное описание короткодействующих корреляций позволит улучшить модели сверхплотной ядерной материи и повысить точность астрофизических расчетов. Сам эксперимент проводился на ускорительном комплексе CEBAF, который считается одним из ведущих мировых инструментов для исследования структуры материи. Высокоэнергетические электроны с энергией 10,5 гигаэлектронвольт направлялись на различные ядерные мишени. Анализируя выбитые из ядер протоны и рассеянные электроны, исследователи смогли реконструировать внутренние процессы, происходящие внутри атомных ядер. Примечательно, что сам сбор данных занял всего несколько дней. Однако столь быстрый результат стал возможен благодаря почти двадцати годам развития экспериментальных методик и совершенствования технологий обнаружения короткодействующих корреляций. То, что раньше требовало многих лет работы, сегодня можно исследовать значительно быстрее благодаря накопленному опыту и современным детекторам. Исследование уже вызвало большой интерес среди специалистов, поскольку фактически добавляет новое правило в описание [поведения](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") нуклонов внутри ядра. Теперь физикам предстоит проверить, насколько универсален обнаруженный механизм и действует ли он для более легких и более тяжелых элементов периодической таблицы. Полученные результаты показывают, что даже в хорошо изученной области ядерной физики остаются фундаментальные загадки. Открытие нового квантового критерия выбора партнеров для протонов и нейтронов не только углубляет понимание строения материи, но и открывает новые направления исследований, которые могут повлиять на ядерную физику, астрофизику и наше понимание эволюции Вселенной. **Ссылка:** «Ядерная оболочечная структура определяет короткодействующее спаривание нуклонов» [ DOI: 10.1038/s41586-026-10616-2.](https://dx.doi.org/10.1038/s41586-026-10616-2 "DOI: 10.1038/s41586-026-10616-2") - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 16 - Похожие материалы: [Квантовый прорыв: впервые достигнута запутанность между ядрами атомов в кремнии](https://hanga.su/1323,2025) | [Квантовый телефон: как атомные ядра научились общаться на расстоянии](https://hanga.su/1308,2025) | [Симметрия нарушена: физики нашли новый «остров инверсии» в ядрах атомов](https://hanga.su/1566,2026) | [Ученые обнаружили три формы атомного ядра свинца-190, меняющие представление о ядерной физике](https://hanga.su/531,2025) | [Ученые создали крупнейшее состояние кота Шрёдингера из ультрахолодных атомов](https://hanga.su/1922,2026) | [Физики на шаг ближе к пятой силе: как измерения атомов могут раскрыть природу тёмной материи](https://hanga.su/967,2025) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/science#collection", "name": "Наука", "url": "https://hanga.su/science", "description": "Раздел «Наука» на HangaPro – подробные материалы о фундаментальных и прикладных исследованиях, научных открытиях и прогрессе. Узнайте больше о биологии, физике, химии, космосе и других направлениях науки." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Наука", "item": "https://hanga.su/science" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "Физики открыли новое квантовое правило внутри атомных ядер: протоны и нейтроны выбирают партнеров не случайно", "item": "https://hanga.su/1948,2026.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "Article", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/1948,2026.md" }, "headline": "Физики открыли новое квантовое правило внутри атомных ядер: протоны и нейтроны выбирают партнеров не случайно", "description": "Несмотря на то что атомные ядра изучаются уже более ста лет, их внутреннее устройство продолжает преподносить сюрпризы. Новое исследование, проведенное физиками в Национальном ускорительном центре имени Томаса Джефферсона Министерства энергетики США, позволило обнаружить ранее неизвестное квантовое правило, которое определяет, каким образом протоны и нейтроны объединяются в пары внутри ядра атома. Открытие помогает глубже понять фундаментальные процессы, лежащие в основе строения вещества во Вселенной.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_26/60c9c9c1-461b-4d92-90eb-11e886f645ea.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Reviewer", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2026-06-04T18:31:49+03:00", "dateCreated": "2026-06-04T18:31:49+03:00", "dateModified": "2026-06-04T18:31:49+03:00" } ```