本·罗伊·莫特森科学贡献大约在1950年，在调和原子核的两种互相矛盾的图像出现了一种进退两难的困境，1936年发展起来的液滴模型把原子核描述为一种带电液滴，并能在它的球形基础上作振动

这种图像得到1939年发现的裂变过程的强有力的支持

在这种裂变过程中，原子核形变得如此厉害，以致破裂成两块

这种液滴模型比较简单，而且无内部结构

而1949年发展起来的核的壳层模型，用质子和中子的独立运动来看待核结构

它认为质子和中子都在绕质心的轨道上运动，这种模型在解释可与单个粒子的轨道运动相联系的大量核性质中获得了巨大的成功

1950-51年詹姆斯·雷恩沃特与阿格·玻尔发展了几个原子核模型来研究单个原子的运动，新的原子核模型第一次使科学家们确切地描述某些原子特征，包括一些原子核中的非球形电荷分布

从1957开始莫特森与阿格·玻尔合作，他们将理论模型与实验数据相对照，在1952至1953年发表的三篇论文中，玻尔与莫特森给出了大量的实验数据，分析了它们提供的关于单个核子的运动与核形变之间相互影响的信息，阐述了理论与实验结果的一致性

在此工作的基础上，在其后数十年内，他们作出了巨大的努力来发展一种对原子核综合且自洽的描述

这一发展的最主要部分是：弄清如何从单个粒子的运动形成振动和转动，肯定核中粒子成对结合所起的重要作用（这种成对结合非常类似于金属中产生超导性的电子对），以及核中大量新型振动的发现，其中有一些振动类似于液滴的振动，而另一些则涉及到核的一些量子特征（不属于经典图像之列）

在这一发展过程中，许多不同国家的物理学家进行了非常活跃的通力合作，哥本哈根的尼尔斯·玻尔研究所为这个建立在由其奠基人创立的传统基础之上的国际合作提供了独一无二的机会

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