人们一直认为原子核像个球——小块状的，基本上呈球状。然而几十年来，核物理学家认识到受高度激励或不稳定的核子，在它们衰变或回复到较低能量状态前会短暂地伸展或膨胀。目前研究者们正在探索被急剧变形了的核子的特性。这些“超变形的核子”的奇特状态正向传统的核子结构观念提出挑战。

利物浦大学的彼得 · 特温（Peter Twin）和他的同事们已于1986年发现了这种超变形核子。研究者们利用粒子加速器将重元素的核子撞击在一起产生熔合的“复合”核子，这些核子有时以紊乱畸变且异常持久的形状出现。利物浦的研究者们根据这些核子碰撞后发射的γ射线光谱，说明一些核子被压扁成铁饼状或被拉长成雪茄状。

华沙大学的核物理学家威特奥尔德 · 纳扎罗威克兹（Witold Nazarewicz）指出，这些超变形核子的寿命惊人的长。这位核物理学家目前正在橡树岭国家实验室的联合重离子研究所工作。这类核子预期会快速失去能量，回复成稍呈球状。但特温和他的同事们所发现的某些畸变核子往往倾向于维持超变形状态。

是什么使这些核子处于扁平或拉长状态？纳扎罗威克兹和他的同事们推论这是诸如普通的离心力和量子效应等各种传统效应的组合所致。他指出，超变形核子惊人的快速旋转高达每秒10²⁰转，是问题的一个方面，由此产生的力类似且大大超过使自转着的地球被稍微压扁的力。量子效应就像形成电子轨道的那些效应一样，使核子变形。就超变形核子来说，这两种力相互增强。由于这两个均衡的力而造成的稳定性为研究者提供了探索这些特异原子核样品特性的时间。

在对这些超变形粒子短暂寿命终了时所发出的信号进行分析时，揭示了有关这些超变形核子的最新奥秘、对不同类型超变形核子在失去能量衰减到基态时所发射的γ射线进行比较，一些研究人员就开始观察到光谱指纹中一些奇异的匹配现象。令人惊奇的是不同的受激核子，其γ射线指纹与不同人的指纹一样各不相同。由于核子从快速自旋受激状态减速时发射γ射线以失去旋转能量，所发射能量级应取决于核子精确的尺寸和形状。因此，每种核子将发射一特性的能级——一种独特的特征。几乎就在此后，其他核物理学家开始探索这一新现象。他们中间有劳伦斯 · 伯克利实验室的玛丽安妮 · 德尔普兰奎（Marie-Anne Deleplanque），她在提及这种称为带状孪晶现象时称“我们已经观察到的完全出乎意料”。

首先，在超变形镝152和铽151中看到带状孪晶现象，它们几乎发射同样的光谱，而汞的几种同位素以及元素周期表中与其最邻近的元素也同样显示这些意想不到的匹配。德尔普兰奎称“我们没有理由认为这些核子会这样，它们具有不同的尺寸，不同的惯性矩……，我们无法对此作出解释”。

纳扎罗威克兹认为根据称为假自旋的一种假定量子力学特性可得到解释。假自旋可能得出不同类型的核子在某一时刻可能得失的动量矩在数量上的相互关系。因为这些步骤决定着能量级之间的间距，因而也就决定着所发射的γ射线之波长，假自旋可说明某些带状孪晶现象的原因。但纳扎罗威克兹指出，假自旋并不能完全解释所观察到的冲击能量匹配。一个核子的大小它的实际直径以及其动量矩将会影响它的γ射线频谱，仅一个质子或中子的差异就足以区分两种核子发射的γ射线。

带状孪晶现象表明可能存在着一种我们尚不了解的新的对称性。这是一种隐藏在普通的核子中的对称性。

[Science，1991年6月9日]