了解核物质的行为——包括构成原子核质子和中子的夸克和胶子——是极其复杂的。在我们的三维世界中尤其如此。来自凝聚态物理学的数学技术仅考虑一个空间维度(加上时间)中的相互作用，极大地简化了挑战。

使用这种二维方法，科学家们解决了描述低能激发如何在致密核物质系统中波动的复杂方程式。这项工作表明，自然界中存在如此致密核物质的中子星中心，可能会以一种意想不到的形式来描述。

能够理解二维中的夸克相互作用为理解中子星(宇宙中最致密的物质形式)打开了一扇新窗口。这种方法可以帮助推进当前研究这些奇异恒星的“黄金时代”。研究成功的激增是由最近在宇宙中发现引力波和电磁辐射引发的。

这项工作表明，对于低能激发，三维夸克相互作用的所有复杂性都消失了。这些低能激发是中子星发出辐射或由其自身旋转的磁场触发的轻微干扰。这种方法还可以与重离子碰撞中产生的密度较低但温度更高的核物质中的夸克相互作用进行新的比较。

被称为量子色动力学的现代原子核理论涉及受强核力束缚的夸克。这种由胶子携带的力将夸克限制在核子(质子和中子)中。

当核物质的密度增加时，就像在中子星内部一样，致密系统的行为更像是一团夸克，单个核子之间没有明显的界限。在这种状态下，系统边缘的夸克仍然受到强力的限制，因为球形系统一侧的夸克与另一侧的夸克相互作用强烈。

布鲁克海文国家实验室研究人员的这项工作利用这种强相互作用的一维性质，加上时间维度，来解决系统边缘附近低能量激发的行为。这些低能量模式就像自由无质量玻色子的模式一样——在凝聚态物质中被称为“拉廷格液体”。

这种方法允许科学家计算任何给定密度的Luttinger液体的参数。它将提高他们探索定性新现象的能力，这些现象预计会在中子星内的极端密度下发生，其中核物质的行为与普通原子核中的行为截然不同，并将其与中子星中产生的更热(万亿度)致密的核物质进行比较重离子碰撞。

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