三体核系统是现代核物理学许多方面的关键，例如了解度核物质的状态方程和中子星核的组成。特别是，氘核(结合质子-中子对)和强子的散射数据为约束核相互作用参数提供了重要因素。ALICE合作项目的物理学家表明，这种三体核反应可以通过 CERN 大型强子对撞机 (LHC) 中动量空间中的强子-氘核相关性进行研究。
基本力通常被描述为两个物体之间的相互作用。将其扩展到更复杂的系统并不总是那么容易。
强相互作用三强子系统的描述是理解现代核物理中许多现象的关键，例如原子核的结构、度核物质的性质和中子星核的组成。
在大型强子对撞机 (LHC) 中，质子 - 质子碰撞产生大量粒子，这些粒子发射时彼此之间距离非常近，约为 10 -15米(飞米)。
探索它们在向四面八方喷射之前是否以某种方式相互影响是很有趣的。
如果两个粒子彼此靠近，且具有相似的动量和方向，那么该粒子对就会受到量子统计、库仑力和强相互作用的影响。
如果其中一个是氘核，那么包含一个氘核和另一个强子(比如质子或K介子)的系统实际上就是一个三体系统。
因此，测量氘核与介子或质子之间的相关性有望揭示三体系统的相互作用。
ALICE 合作组织利用其出色的粒子识别能力，研究质心能量为 13 TeV 的高多重质子-质子碰撞中的这些相关性。
结果是一个相关函数，它衡量找到具有特定相对动量的两个粒子的概率与它们的动量完全独立或不相关时预期的概率有何不同。
在没有相关性的情况下，函数的值为 1。
高于一的值表示吸引相互作用，而低于一的值表示排斥相互作用。
对于较低的相对横向动量，K介子-氘和质子-氘系统的相关函数均低于 1，这表明存在整体排斥相互作用。
对K介子-氘相关性的分析表明，产生氘核和质子或K介子的相对距离相当小，约为2fm。
利用有效二体模型可以很好地描述介子-氘相关性，该模型结合了库仑相互作用以及介子和氘之间的强相互作用。
相比之下，同样有效的二体方法无法描述质子-氘核相关性，因此需要进行完整的三体计算来考虑氘核的结构。
通过考虑二体和三体强相互作用的理论计算，获得了出色的数据描述。
这证明了关联函数对三核子系统短程动力学的敏感性。
短距离相关性测量构成了在 LHC 上研究三体系统的一种创新方法，并有可能将此类研究扩展到其他强子。
物理学家说：“我们的研究结果建立了一种新的实验方法来精确研究三体核系统的动力学和力。”
“事实上，鉴于在大型强子对撞机(LHC)的核碰撞中产生了大量奇异粒子和粲粒子，我们所提出的方法为直接研究奇异粒子和粲粒子系统中的三体力奠定了基础。”
他们的论文发表在《物理评论X》杂志上。
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