测试质子假说，可能改写教科书的实验

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一支国际物理学家团队即将对一个有关质子的假说进行测试，这是一个涉及到宇宙基础的大胆假说，而研究结果可能会改写核物理教科书。实验正在美国进行，它旨在证明：在一定条件下，原子核里的质子结构能够发生改变。如果真是如此，那么将有大量实验须被重新评估。

澳大利亚阿德莱德大学的Anthony Thomas表示：

对于许多科学家来说，“质子内部结构能在特定条件下发生改变”听上去或许很荒谬，甚至是一种亵渎。但对另一些人而言(比如我)，我们非常愿意寻找这种内部改变的证据，它能够帮助解释理论物理中的一些矛盾。

如果质子确实发生了结构改变，那么这究竟意味着什么呢？对于我们的日常生活而言，它的意义并不大，但它会对核物理和理论物理领域产生重要影响。若要理解其中的原因，我们首先需要理解质子由什么东西构成。尽管质子是最小的基础微粒之一，但它们其实是由更小的粒子“夸克”构成，并由胶子将它们粘合在一起。

目前，人们认为原子核内部的质子和自由质子的结构一模一样，但这和量子色动力学(描述夸克和胶子之间的交互作用的学科)不大相符。因此，从理论上看，原子核内部的质子应该在一定能级下产生了改变。目前为止，我们不太可能对此进行测试，但弗吉尼亚的国家加速器实验室的一项新设备使局面得到了改变。

通过将一束电子射向原子核，我们得以测量逸出电子的能量差异，这代表了改变的状态。我们对测验结果有一些相当有力的预测，并希望测量结果具有决定性。

在第一批实验的准备期间，Thomas及其团队发表了自己的实验预测，使之有据可查。无论他们是对是错，实验结果都将影响我们对宇宙中最关键的基础微粒的理解。物理推动着我们周围一切事物的交互作用，希望实验结果能使我们更好地理解物理。此次实验是科学界的高风险实验，它或许能够带来核物理的新范式。

本文译自 sciencealert，由 蛋花 编辑发布。