质子的秘密。 年龄和大小尚不清楚

众所周知，质子中有三个夸克。 事实上，它的结构更复杂（1），添加将夸克结合在一起的胶子并不是事情的结束。 质子被认为是名副其实的夸克和反夸克来来往往的海洋，对于这样一个稳定的物质粒子来说，这很奇怪。

直到最近，甚至质子的确切大小都是未知的。 长期以来，物理学家的值是 0,877。 飞秒计 （fm，飞米等于 100 quintillion 米）。 2010年，一个国际团队在瑞士的保罗谢勒研究所进行了一项新的实验，得到了略低的0,84 fm的值。 2017 年，德国物理学家根据他们的测量，计算出质子半径为 0,83 fm，正如预期的测量误差的准确性，它将对应于 0,84 年基于奇异的“μ子氢辐射”计算的 2010 fm 的值。”

两年后，另一组在美国、乌克兰、俄罗斯和亚美尼亚工作的科学家在弗吉尼亚州杰斐逊实验室组建了 PRad 团队，他们对测量结果进行了交叉核对。 质子对电子散射的新实验. 科学家们得出了结果——0,831 飞米。 Nature 关于此的论文的作者不认为问题已完全解决。 这就是我们对粒子的认识，粒子是物质的“基础”。

我们明确地说 质子 - 来自重子组的稳定亚原子粒子，电荷为 +1，静止质量约为 1 个单位。 质子和中子是核子，是原子核的元素。 给定原子核中的质子数等于其原子序数，这是对元素周期表中的元素进行排序的基础。 它们是初级宇宙射线的主要成分。 根据标准模型，质子是一种复杂的粒子，被归类为强子，或更准确地说，是重子。 由三个夸克组成 – 两个上“u”和一个下“d”夸克被胶子传递的强相互作用所束缚。

根据最新的实验结果，如果一个质子衰变，那么这个粒子的平均寿命超过2,1·1029年。 根据标准模型，质子作为最轻的重子，不能自发衰变。 未经检验的大统一理论通常预测质子的衰变寿命至少为 1 x 1036 年。 质子可以转化，例如，在电子捕获过程中。 这个过程不是自发发生的，而只是由于 提供额外的能量. 这个过程是可逆的。 比如分手的时候 β中子 变成质子。 自由中子自发衰变（寿命约 15 分钟），形成一个质子。

最近，实验表明质子及其邻居位于原子核内。 中子 看起来比他们应该的大得多。 物理学家提出了两种相互竞争的理论，试图解释这种现象，并且各自的支持者都认为对方是错误的。 出于某种原因，重核内的质子和中子表现得好像比它们在核外时大得多。 科学家称其为来自欧洲介子合作组织的 EMC 效应，该组织偶然发现了它。 这是对现有规则的违反。

研究人员认为，构成核子的夸克与其他质子和中子的其他夸克相互作用，破坏了分隔粒子的壁。 形成一的夸克 质子 i 夸克 形成另一个质子，它们开始占据同一个地方。 这会导致质子（或中子）拉伸和模糊。 它们的生长非常强劲，尽管时间很短。 然而，并不是所有的物理学家都同意这种现象的描述。 因此，原子核中质子的社会生活似乎与它的年龄和大小一样神秘。