Usando uma abordagem inteiramente nova baseada em uma compreensão geomanãtrica inovadora da entropia, uma equipe colaborativa envolvendo a Universidade de Surrey encontrou uma nova maneira de calcular os tamanhos dos núcleos nos isãotopos de hanãlio 4 He, 6 He, 8 He, assumindo apenas o raio do pra³ton. 

A técnica, explicada em um artigo revisado por pares publicado na  Annalen der Physik , funciona tanto para a questãoquanto para os raios de carga.

Em contraste, os modelos microsca³picos convencionalmente usados ​​pelos fa­sicos nucleares são complexos e não conseguem identificar quais resultados seguem inerentemente de princa­pios fundamentais . A área éatual porque experimentos nas últimas décadas para medir tamanhos nucleares, muitas vezes usando os principais aceleradores departículas em a¢mbito internacional, construa­ram um corpo de dados cada vez mais detalhado.

A equipe de Surrey usou a Termodina¢mica Geomanãtrica Quantitativa (QGT), uma abordagem profundamente matemática baseada em considerações de ca¡lculo variacional fundamental, que foi anteriormente aplicada com sucesso para explicar a estabilidade de gala¡xias espirais e o papel de seus buracos negros supermassivos centrais, de DNA e de Buckminsterfullereno (a molanãcula C 60 ). Usando a mesma física de buraco negro do QGT para explorar o regime nuclear também, eles agora demonstraram sua validade em 35 ordens de magnitude de comprimento, uma faixa mais ampla do que para qualquer outra teoria física.

A pesquisa se concentrou nos isãotopos de hanãlio, mas um tratamento semelhante também ébem-sucedido para a "sanãrie de hanãlio" mais ampla de núcleos ata´micos 12 C, 16 O, 20 Ne, 24 Mg, 28 Si, 32 S, 36 Ar, 40 Ca. A equipe prevaª que a mesma abordagem levara¡ a percepções valiosas para outros núcleos, tanto esta¡veis ​​quanto insta¡veis. Espera-se que isso aprimore o estudo e a compreensão da física da estrutura nuclear. 

O professor Chris Jeynes, pesquisador professor da Universidade de Surrey, diz que "ao esclarecer um mistério cienta­fico fundamental, nossas descobertas levara£o a um progresso crítico ao reunir a meca¢nica qua¢ntica e a relatividade geral. Os benefa­cios são imensura¡veis ​​e relevantes em muitos campos, do conhecimento do universo e compreensão dos princa­pios fundamentais ao desenvolvimento de novos medicamentos e melhor armazenamento de energia. "

O professor Wilton Catford, La­der do Grupo de Pesquisa de Fa­sica Nuclear Experimental da Universidade de Surrey, explica que "as descobertas quase parecem boas demais para ser verdade, mas trabalhamos duro para identificar as ligações conceituais e a consistaªncia com a meca¢nica qua¢ntica microsca³pica e alcana§amos um entendimento melhor . As bases da nossa abordagem estãonas ligações entre entropia, informação e simetria, que são fundamentais e se aplicam a todas as escalas, subatômicas ou ca³smicas. "