新實驗觀察質子內部結構，可能破譯質子內膠子質量

就科學家當前理解，質子內部行為與結構一片混亂，其中一個謎團就是質子質量來源。現在一群粒子物理學家確定了質子大部分質量分布位置，還可能揭開隱藏的質子內膠子質量。

質子最大謎團之一是它的質量來源。我們知道這個世界的物質基本都由夸克組成，質子內部也是由 3 個夸克構成，夸克再透過另一種基本粒子「膠子（gluon）」束縛著。然而物理學家發現，就算將質子內所有夸克質量加總起來，仍遠不足質子直接測出的整體質量。

過去幾 10 年來，粒子物理學家拼湊出質子質量其他來源，比如從夸克運動過程獲得更多質量、從將夸克黏合在一起的「膠子」獲得質量，以及夸克與膠子動態相互作用再獲得一些質量。

最近，一項在托馬斯·傑斐遜國家加速器裝置（JLab）進行的實驗測量了膠子運動，發現質子質量半徑小於電荷分布半徑，而更大的電荷半徑代表質子質量更加集中，說明膠子活動可能延伸到電荷半徑之外，闡明質子內部結構限制與質量分布。

雖然尚不清楚質子質量確切分布、與膠子活動的聯繫，但研究人員表示，透過精確定位質子中膠子產生之位置，最終可能進一步揭開膠子額外貢獻的質量。新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

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（首圖來源：阿貢國家實驗室）