就像宇宙中最小的俄罗斯套娃一样，原子通常被建模为粒子中的粒子？ 由质子和中子构成的原子核，而质子和中子又包含称为夸克的基本粒子三重奏。
尽管这个简单的比喻可能很方便，但在这些亚原子粒子内运行的量子引擎是一个难以理解的量子经济学账本：夸克和反夸克相加和抵消，但永远不会平衡。
20世纪90年代初，物理学家将质子粉碎，以便为这个夸克活动的嗡嗡作响的蜂巢提供一些数字，却发现他们期望的平衡奇怪地歪斜了。
当然，由于结果留下了很大的怀疑空间，因此需要进行双重检查。
后续实验在费米国家加速器实验室（费米实验室）在美国表明，当粒子的动量达到探测器可以测量的边缘时，就会发生一些奇怪的事情。
于是研究人员开始了一项新的实验。 它被称为“SeaQuest”，它是旧探测器和闪烁闪烁体的大杂烩，旨在以比以往更高的精度探查质子内部晃动的夸克的底部。
该团队花了 20 年的时间来粉碎粒子并筛选数据，但他们最终证实了这一点是令人困惑的不平衡每个质子内部。
夸克有多种风格，被赋予了诸如上、下、顶、底、魅力、奇异等可爱的名字。 当两个上夸克和一个底夸克利用强核力粘在一起时，我们将这三个夸克称为质子。
这就是简单的解释。 这三部分的真正本质是一团泡沫般的混乱的兼职粒子出现和消失，就像大量水手淹没在风暴中一样。
更复杂的是，每一种夸克类型都有一面相对的镜子。 一个反夸克。
当一种夸克遇到它的反夸克配对时，这对夸克就会消失回大海，在其尾迹中留下光子的虚拟闪烁。 该光子也会快速变化，导致大量粒子和反粒子在混乱的闪光中出现和消失。
“夸克-反夸克对的转瞬即逝的性质使得它们在质子中的存在很难研究，但在这个实验中，我们检测到了反夸克的湮灭，这让我们深入了解了不对称性，”说美国能源部阿贡国家实验室的物理学家 Paul Reimer。
由于上夸克和下夸克的质量大致相同，因此没有任何理由认为沸腾的量子雾不应该优先对待任一反粒子对应物的产生。
从远处看，抵消甚至呈现出稳定的三重夸克的外观。 至少，理论上是这样。
20 世纪 90 年代初期的实验表明，现实要复杂一些，下层反夸克比上层反夸克更多，这让物理学家在量子计算中遇到了令人困惑的不对称性。
一种解释可能在于质子如何通过发射 来短暂转变为中子？ 然后迅速重新吸收？ 这些夸克-反夸克对之一，称为介子。
另一方面，如果我们想象一个像夸克气球一样的质子，带着各种能量快速移动，那么这些动量也可能对夸克的出现和消失产生影响。
就在世纪之交之前，研究人员对夸克动量进行了实验，为测量和预测其特性提供了更广泛的范围。
虽然测试突破了设备的极限，但这些“NuSea”数据表明一旦夸克的动量足够高，某些反夸克的味道确实变得更加普遍。 只是这一次是上升的。
SeaQuest 的数据与这些结果相矛盾，发现无论夸克的动量如何，即使在测得的最高动量下，下反夸克仍占主导地位。
这些正是物理学家需要开始梳理到底是哪个模型的数据？ 如果是？ 解释了质子的搅动内脏。
“我们对质子中的夸克以及它们如何产生质子的特性仍然不完全了解，”说雷默。
正如粒子物理学中一贯的那样，在解决问题之前需要更多的信息。 那些位于每个原子核心的核俄罗斯套娃还没有那么快揭示它们的秘密。
这项研究发表于自然。
