原子核在教科书中通常被描绘成圆形，但实际上其形状远非如此简单。当我们谈论原子的核心时，它们并不总是呈现出教科书中所描述的圆形外貌。尽管在1911年物理学家首次提出原子核的概念时，假设其为圆形，但实际的科学研究却揭示了更复杂的真相。
那么，原子核的真正形状是什么呢？从直观的角度来看，圆形假设似乎合理，但在深入探索中，科学家们发现早期对核特性的测量无法仅由这种简单的形状来解释。经过多年的研究，我们才开始发现更复杂情况的第一批证据。
要了解原子的结构，我们必须知道原子核是由质子和中子构成的，它们位于原子中心，所占空间比整个原子小约一万倍。尽管原子核包含了原子的大部分质量，但它对原子的性质影响却相对较小。原子的化学性质主要由电子的构型决定，而其物理性质则源于它与其他原子的相互作用方式。
在1949年，科学家们提出了与原子物理学中的电子壳层概念相呼应的核壳模型。质子和中子位于不同的核壳层中，额外的能量输入可以激发这些粒子在不同能级之间跃迁。原子核的行为并非这么简单。核物理学家们指出，原子核更像是一个整体，表现出旋转和振动两种特性。
通过光谱法，我们可以检测到大多数分子中的旋转，并通过测量不同旋转能级的特征来识别它们。对于对称的球形物体，无论其旋转方向如何，其外观都是一致的，因此无法通过对称性产生光谱。我们需要观察到原子核的变形才能判断其是否在旋转。一些观察到的原子核具有称为旋转带的激发模式，这表明它们正在经历变形。
自上世纪五十年代以来的实验揭示了众多核形态，从梨形到M&M形状不一而足，其中圆形反而是例外。大约90%的原子核呈现为扁形变形（类似于美式橄榄球），处于最低能量状态。有趣的是，很少有原子核呈现相反方向的挤压球状变形。核物理学家们正在努力理解为何某些变形形状比其他形状更常见的原因。
更奇特的梨形原子核主要出现在特定的核图表区域，特别是镭周围。而球形原子核通常局限于具有特定编号或完整外壳的原子。至于为何会出现这种变形，那是因为原子核遵循量子力学定律。薛定谔方程是量子力学的基本原理之一，可以预测物体的波函数随时间变化的方式。求解薛定谔方程可以得到原子核可能出现的所有可能位置的概率云，这些位置叠加在一起形成了我们看到的原子核的形状。尽管我们仍在努力理解其背后的原因，但科学总是在不断探索和前进的。
