核物理学家可能最终确定了质子中大部分质量所在的位置。最近在美国能源部的托马斯杰斐逊国家加速器设施进行的一项实验揭示了质子质量的半径，这是由强力将质子的结构单元夸克黏合在一起时产生的

　　质子最大的谜团之一是它的质量来源。事实证明，质子的测量质量不仅仅来自它的物理组成部分轫致辐射，也就是它的三个所谓的价夸克。

　　“如果你将质子中夸克的标准模型质量加起来，你只能得到质子质量的一小部分”，阿贡国家实验室的实验物理学家Sylvester Joosten解释说。

　　在过去的几十年里，核物理学家初步拼凑出质子的质量来自几个来源。首先，它从夸克的质量中获得一些质量，从夸克的运动中获得更多的质量。接下来，它从将这些夸克黏合在一起的强大的力能中获得质量，这种力表现为“胶子”。最后，它从质子的夸克和胶子的动态相互作用中获得质量。

　　通过精确定位质子胶子产生的物质的位置，这种新测量可能最终揭示了质子胶子产生的质量凯时娱乐备用网址登录。这个物质核心的半径被发现位于质子的中心。结果还表明，这个核心的大小不同于质子的精确测量的电荷半径，这个量通常被用作质子大小的代表。

　　“这种质量结构的半径小于电荷半径，因此它让我们了解了核子的质量与电荷结构的等级关系”单向开关，Mark Jones说。

　　该实验是在杰斐逊实验室的连续电子束加速器设施的实验厅C中进行的，在实验中，来自CEBAF加速器的高能 10.6 GeV（十亿电子伏特）电子被送入一小块铜中非卧床监护。电子被阻挡体减慢或偏转，导致它们以光子的形式发射轫致辐射。然后，这束光子撞击了液态氢靶内的质子。探测器将这些相互作用的残余物测量为电子和正电子。

　　实验者对在氢的质子核中产生 J/ψ 粒子的那些相互作用很感兴趣。J/ψ 是由魅力/反魅力夸克构成的短命介子。一旦形成，它会迅速衰变为电子/正电子对。

　　在数十亿次相互作用中，实验人员通过确认重合的电子/正电子对，在这些相互作用的横截面测量中发现了大约2000 J/ψ 粒子。

　　Jones说：“这与我们一直以来所做的类似布图规则检查。通过对质子进行电子弹性散射，我们得到了质子的电荷分布，在这种情况下，我们从质子中独立产生了J/ψ，我们得到的是胶子分布，而不是电荷分布。”

　　然后，研究者能够将这些横截面测量值插入到描述质子的胶子引力形状因子的理论模型中。胶子形状因子详细描述了质子的机械特性，例如质量和压力。

　　“我们能够提取两个量，称为引力形状因子，因为我们可以访问这两个模型：广义部分子分布模型和全息量子色动力学 (QCD)模型。我们将每个模型的结果与晶格QCD计算进行了比较”，Meziani 补充道。

　　从这些量的两种不同组合中，实验人员确定了上述由类引力子胶子主导的胶子质量半径，以及延伸到运动夸克之外并限制它们的更大半径的有吸引力的标量胶子。

　　Joosten说：“我们实验中一个更令人困惑的发现是，在一种理论模型方法中，我们的数据暗示了标量胶子分布远远超出了电磁质子半径，为了充分理解这些新的观测结果及其对我们理解限制的影响，我们需要新一代高精度J/ψ实验。”