انیمیشنی از شکل و ساختار درونی پروتون

جدیدا یک انیمیشنی از ساختار درونی‌ و شکل پروتون بیرون آمده که بسیار جالب است. ساختار درونی‌ نوترون هم با کمی‌ تفاوت در نوع کوارک‌ها همین است. نوترون‌هایی که برای سلاح هسته‌ای حکم هوا برای انسان را دارند. اما ساختار درونی‌ این ذرات سازنده مواد و هستی‌ به چه شکل هستند؟ پروتون ها ذرات بنیادی نیستند، بلکه سیستم های دینامیکی هستند که از کوارک ها و گلوئون ها ساخته شده اند. شکل ظاهری یک پروتون به ۲ کمیت بستگی دارد: تکانه ای که در آن کاوش می کنید (Q^2) و کسری از تکانه پروتون که توسط هر کوارک یا گلوئون در داخل پروتون حمل می شود (x). بنابرین بسته به اینکه با چه تکانه‌ای پروتون را کاوش می‌کنید و چقدر از این تکانه توسط کوارک‌ها و گلوئون های موجود در درون پروتون حمل می‌‌شوند، اشکال مختلفی‌ از این ذره را می‌بینید. بدین روی، اینکه به طور کلی‌ گفته می‌‌شود پروتون از ۳ کوارک تشکیل شده است، گفته دقیقی نیست. بهتر است که گفته بشود، حداقل ۳ کوارک دارد! گلوئون ها (“ماده چسبنده” بین کوارک‌ها هستند) به جفت کوارک-آنتی کوارک تقسیم می شوند و چیزی که برای x کم می بینید این است که پروتون بیشتر شبیه ابری از کوارک ها و گلوئون ها است. حال اگر کمیّت x افزایش پیدا کند، تکانه کل پروتون توسط کمترین تعداد کوارک ممکن در درون پروتون حمل می شود و از آنجایی که حداقل ۳ کوارک وجود دارد، تصویر شبیه بالا را می‌بینید. روند تغییر شکل ساختار درونی‌ پروتون به عنوان تابع x را در انیمیشن بالا ملاحظه می‌کنید! به عبارت دیگر باید گفت که هر چه سطح انرژی که به وسیله آن ماده را کاوش می‌کنید، بیشتر می‌‌شود، شما کمتر و کمتر می‌بینید! هر چه به عمق ماده فرو می‌‌روید، به “هیچ” نزدیک تر می‌‌شوید. در واقع ماده در بنیادی‌ترین سطح از میدان‌های کوانتومی تشکیل شده که در اثر برهمکنش میدان ها، پدید می‌‌آید آنچه که ما “میبینیم”! دنیای اسرار آمیز و عجیبی‌ است!