海森堡看到質子的質量為1x1027千克，中子的質量為1x1027千克，覺得兩者的質量太接近了。
海森堡想，中子比質子重了那麼一點點，重的多出了什麼？他給兩者做了差值後，還是沒有看出什麼來，心中疑惑。
繼續想，又有人提出人們還發現2個質子、1個質子1個中子、2個中子之間的強相互作用幾乎是相同的。
海森堡想“不考慮電磁作用，在強相互作用的眼裡，質子和中子完全是相同的。”
“難道中子和質子是同一種東西？”
海森堡就來了提出了一個大膽的想法他認為質子和中子壓根就是同一種粒子核子的兩種不同的狀態，它們共同組成了一個同位旋二重態。
在抽象的同位旋空間裡，質子可以“旋轉”成為中子，中子也可以“旋轉”成為質子，因為質子和中子在強相互作用下是一樣的，所以，我們就可以說強相互作用具有同位旋空間下的旋轉不變性。
但這種旋轉，跟普通意義上的旋轉不同，是一種量子化的概念。
核子內部抽象出來的同位旋空間，因此這種對稱性又叫內部對稱性，而之前我們談的各種跟時空有關的對稱性就叫外部對稱性。內部對稱性咋一看好像不那麼真實，但其實它跟外部對稱是一樣真實自然的，它們一樣對應著守恒定律，強相互作用下同位旋空間裡的這種旋轉不變性就對應同位旋守恒。
海森堡繼續想“如果讓其中的旋轉方式改變，那元素就會發生改變。原子的內部的結構完全是同一個物質構成，隻不過是因為同位旋的不同而導致的質子和中子的區彆。”
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