中大新闻网讯（通讯员陈裕霞）近日，中山大学物理与天文学院尧江明教授课题组联合中国工程物理研究院、美国密歇根州立大学和日本东京大学研究人员，在原子核结构理论研究中取得重要突破，首次从第一性原理系统揭示了原子核幻数产生的微观机制。相关成果以 From Spin to Pseudospin Symmetry: The Origin of Magic Numbers in Nuclear Structure 为题，于 2026 年 2 月 2 日发表在 Physical Review Letters，并被遴选为 Editors’ Suggestion 和 Featured in Physics。2023 级直博生丁晨蓉为第一作者，尧江明教授与密歇根州立大学 Heiko Hergert 教授为共同通讯作者。
原子核幻数是理解核稳定性、核素存在极限以及宇宙元素起源的核心概念。自上世纪中期核壳模型提出以来，强自旋–轨道耦合被认为是幻数形成的关键机制，该理论奠定了现代核结构物理基础，并促成 1963 年诺贝尔物理学奖的授予。然而，强自旋–轨道耦合为何会在原子核中产生，其微观起源长期缺乏第一性原理解释。
在本工作中，研究团队借助重整化群思想与从头计算方法，系统研究了核力在不同动量分辨率下对壳结构的影响。研究发现，随着分辨率的降低，壳结构经历由自旋向赝自旋对称性的转变，传统幻数在该过程中自然涌现。该工作为经典核壳模型提供了坚实的微观基础，为理解奇特核结构与元素起源问题提供新视角，对核物理基础理论的发展具有重要意义。
上述研究得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的资助。丁晨蓉获中国科协首届“青年人才托举工程”博士生专项计划资助。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/8lzc-j1lx
Physics杂志评述链接: https://physics.aps.org/articles/v19/11
