讯阳文艺网一个原子就是一个宇宙，或许是这样的。原子的结构就像是恒星系一样，原子核当做恒星，电子当做是行星，这样看来原子的结构是不是就与恒星系的结构非常相似了。但是尽管是这样，原子内部在发生着什么，核物理仍然不能完全解释清楚，它是向真正的宇宙一样在运行着呢？还是在其内部有另外一种与宇宙运行完全不同的形式。
太阳系，最简单的单恒星系统
这是人类已经定下的物理知识，电子围绕着原子外壳中的“轨道”旋转，除了电子与原子核之外，还有很大一部分空间是空白的，这个空间是什么呢？难道也是暗物质吗？在原子的中心，有一个微小的原子核，质子和中子的密集结，使原子具有大部分质量。那些质子和中子聚集在一起，被所谓的强相互作用力约束在一起，而这些质子和中子的数量决定了该原子是和放射性稳定性以及元素类别。
不过，没人知道那些质子和中子在原子内部的行为。在原子之外，质子和中子具有确定的大小和形状，它们中的每一个都由三个较小的称为夸克的粒子组成，并且这些夸克之间的相互作用非常强烈，以至于没有外力能够使它们变形，甚至没有核中粒子之间的强大力。实验表明，在原子核内部，质子和中子看上去比它们应有的要大得多，而最近几十年来，研究人员已经发现了该理论在某种程度上是错误的。
原子核内部的EMC效应，违背了现有基础核物理理论
从20世纪40年代开始，物理学家就知道核子在核内的紧密轨道中运动，受强力约束的核子几乎没有能量去大范围改变运动轨道。1983年，欧洲核研究组织物理学家注意到了一些奇怪的事情：电子束从铁上反弹的方式与它们从自由质子上反弹的方式非常不同，这是违反常理的，如果氢内部的质子与铁内部的质子大小相同，则电子应该以几乎相同的方式反弹。
但是随着时间的流逝，科学家开始相信这是一个问题。由于某种原因，重原子核内部的质子和中子的作用似乎要比它们在原子核外部时大得多，在欧洲某组织偶然发现这种现象之后，研究人员将此现象称为EMC效应，其违反了现有的核物理理论。
麻省理工学院的核物理学家提出了一个想法，可以潜在地解释这件事情。按照他的说法及对其的理解，夸克是构成核子的亚原子粒子，在给定的质子或中子之间强烈相互作用，而在不同质子和中子之间的夸克彼此之间的相互作用不大，一个核子内部的强大力是如此之强，以至于使持有核子的强大力超越了其他核子。
在这里举一个例子：假如你坐在房间里将窗户关上与你的两个朋友聊天，房间里的三个人是一个中子或质子内部的三个夸克，而此时外面正在吹风，这阵风就是将质子或中子保持在窗口“外面”的附近的核子力，即使风从关闭的窗户上吹过，这也几乎不会影响到你。
简而言之，只要核子停留在其轨道上，情况就与上述所说的类似。但是，实验表明，在任何给定时间，核中大约20％的核子实际上不在其轨道范围内。相反，它们与其他核子配对，以“短程相关性”相互作用。在那种情况下，核子之间的相互作用能量要比平常高得多。那是因为夸克从它们各自的核子的“窗户”中戳出并开始直接相互作用，而这些夸克+夸克的相互作用比核子+核子的相互作用要强大得多。
这些相互作用打破了分隔各个质子或中子内部夸克的“窗户”，组成一个质子的夸克和组成另一个质子的夸克开始占据相同的空间，这会使质子（或中子）伸展和模糊。短时间内，它们会迅速占领大量相同的空间，产生了EMC效应，大多数物理学家也都接受这种对EMC效应的解释。
但是并非所有人都认为上述所说的方法或理由解决了EMC这个问题。另一位核物理学家表示，他认为上述所做的工作得出的数据不能完全支持上述结果。因为核物理的基本模型已经占了第一位核物理学家所描述的许多短程配对。但是，如果使用该模型尝试观察EMC效果，就不能描述EMC效果，使用该框架也无法成功解释EMC效果。因此，第二位核物理学家认为仍然有许多的谜团，并且表示第一位核物理学家的方法或者数据不能完全解决原子核的问题。
很明显，传统的核物理模型无法解释这种电磁兼容效应。我们现在认为解释一定来自QCD本身。QCD代表量子色动力学：控制夸克行为的规则系统。从核物理学转换为QCD有点像两次看同一张图片：一次是在第一代翻盖手机上（这是核物理），然后是在高分辨率电视上（这是量子色动力学）。高分辨率电视提供了更多细节，但构建起来却复杂得多。
粒子对撞
问题是，描述原子核中所有夸克的完整QCD方程太难求解，现代超级计算机距离完成任务的速度还不够100年。即使当今超级计算机的速度足够快，方程式也没有发展到可以将它们插入计算机的地步。不过，就算如此，我们仍然可以与利用QCD来回答一些问题。这些答案为EMC效应提供了另一种解释：核中场理论。
这种理论不允许原子核中20％的核子以短程相关性捆绑在一起，实验只是不能证明这一点。这个想法存在理论上的问题，而这就需要我们利用另外一个不同的模型。某些核物理学家都知道在核内有一些非常强大的核力量。这些核力量有点像电磁场，只是它们是强力场。磁场以极小的距离运行，以至于它们在原子核外部的幅度可以忽略不计，但在原子核内部却很强大。
尽管QCD能够回答EMC效果中的某些问题，但这些问题对于核物理理论漏洞来说，并没有什么效果，相反，这会促使人类去弄清楚原子的内部究竟在发生着怎样的事件，为什么连完善了许久的核物理理论都解释不清楚。
人类的计算的确有限制，虽然世界上有了那么多的超级计算机，有得甚至能模拟宇宙的发展，但却不能计算一个小小的原子内部发生的事件，虽说EMC效果违背了现有的核物理理论，但这却是人类完善核物理理论的一次机会，在将来的某一天，人类一定会将核物理理论的这个漏洞补上，并且计算出完整的QCD方程式。
