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新華社北京4月3日電原子核里的關鍵粒子——質子有多大?答案取決於觀測手段。美國一項新研究顯示,反映質子內部質量分佈的「質量半徑」,明顯小于由電荷分佈決定的「電荷半徑」。 我們熟悉的物質由原子組成,原子核里帶正電荷的質子的數量決定了元素種類。人們對質子電荷的研究較為深入,已經精確測量出了質子的電荷半徑,但對其質量結構還了解甚少。 美國阿爾貢國家實驗室等機構研究人員說,他們利用J/psi介子研究質子內部的膠子,在此基礎上根據不同理論模型推算質子內部的質量分佈,得出的質量半徑都小于電荷半徑。分析顯示,質子有一個由膠子主導的「內核」,佔有質子的大部分質量。相關論文最近發表在英國《自然》雜誌上。 質子由夸克和若干膠子組成,膠子傳遞的強相互作用把夸克「粘」在一起,使質子保持穩定。質子的絕大部分質量由膠子貢獻,由於膠子不帶電荷,傳統上用於研究質子的電子散射手段對它不起作用。 研究人員利用美國傑斐遜實驗室的設備,用光子束轟擊液態氫。氫原子核就是一個質子,光子與質子裡的膠子相互作用產生J/psi介子,後者壽命極短,很快發生衰變。觀測衰變產生的電子-正電子對,可以算出J/psi介子的產量,進而推演質子裡的膠子分佈情況。 研究人員說,該成果有助於深入理解膠子在普通物質引力質量中扮演的突出角色。(完)