看一下质子的内部结构，就会发现它的质量与其大小不一样：

不起眼的质子是物质宇宙的关键。它的特性定义了化学，控制着电子组，这些电子组将原子构建成分子，并将分子构建成令人眼花缭乱的复杂结构。

就我们对其行为的所有了解而言，质子的内部结构是一团混乱的活动，科学家们仍在破译.

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新实验揭示了这个谜团，揭示了更多关于质子内部的信息，以及物质本身是如何在最小尺度上组合在一起的。

来自美国各地的研究人员能够测量称为胶子的微小基本粒子的运动，胶子将质子结合在一起。这种测量以前称为质子的胶子引力形状因子，可以作为了解带正电核粒子质量结构的一种窗口。

研究小组发现，质子质量的半径随时间变化从第覆盖其电荷分布的半径，通常用作质子大小的代表。虽然这些值不一定会匹配，但它们之间的差异可以让科学家更多地了解质子是如何组合在一起的。

“这种质量结构的半径小于电荷半径，并且弗吉尼亚州托马斯杰斐逊国家加速器设施的高级科学家马克琼斯说。

作为胶子缺乏电荷和质量，它们的测量必须间接进行，例如从称为介子的夸克和反夸克配对的衰变产物。该实验涉及电子束和光子束穿过液氢，这导致相互作用产生一种称为 J/ψ 粒子的介子。

通过测量 J/ψ 粒子的沉降和将结果与理论模型进行比较，科学家们计算了质子内质量和电荷的不同分布。

电荷半径越大意味着质子的质量集中，这表明一些胶子可能延伸到承载质量的夸克之外，可能会限制它们。

研究实验的设置。 （Duran et al., Nature, 2023）

不要被质子无处不在的特性所蒙蔽。在引擎盖下，这是一种奇怪的呼呼声，量子粒子以某种方式突然出现和消失绘制地图具有挑战性。更多地了解质子的质量和电荷的结构，建立在我们对构成我们周围宇宙的粒子的基本理解之上。

不过，还有很多工作要做。除了实验观察之外，这些发现部分依赖于提到的理论模型，目前尚不清楚质子质量是如何分布的以及如何与胶子活动相关联。

未来的研究已经在计划中，包括不同的仪器和实验技术和更高水平的精确度。不久之后，我们可能会确切地知道质子会产生怎样的滴答声。

“对我来说，底线是现在很兴奋，”Meziani 说。 “我们能找到一种方法来确认我们所看到的吗？这个新的图片信息会坚持下去吗？”

“但对我来说，这真的非常令人兴奋。因为如果我现在想到一个质子，我们现在掌握的有关它的信息比以往任何时候都多。”

该研究发表在 N性质。