Fizicienii americani au găsit o structură ascunsă în proton, care ar putea rescrie manualele
Timp de decenii am învățat că protonul e format din trei particule și atât. Un experiment de la Brookhaven arată că socoteala nu iese, iar diferența ar putea schimba modul în care înțelegem materia din care suntem făcuți.
O echipă de fizicieni de la Laboratorul Național Brookhaven a găsit dovezi că protonul, una dintre particulele fundamentale din care e făcută toată materia, ascunde o structură pe care manualele de fizică nu o prevăd. Rezultatul, publicat în revista Science pe 16 august 2026, arată că o proprietate numită „numărul barionic” nu stă doar în cei trei quarci pe care i-am învățat la școală, ci și într-o legătură invizibilă dintre ei.
Descoperirea vine din experimentul STAR, montat pe Coliderul Relativist de Ioni Grei (RHIC) de la Brookhaven, unde protoni și nuclee grele sunt ciocnite la viteze apropiate de cea a luminii. Analizând mii de astfel de ciocniri, cercetătorii au observat de aproape două ori mai mulți barioni decât ar fi trebuit să apară, dacă socoteala s-ar fi bazat doar pe sarcina electrică a quarcilor implicați. Surplusul apare perpendicular pe direcția fasciculelor de particule, exact acolo unde teoria clasică nu prezice nimic.
Cum funcționează
Explicația propusă de echipă e că numărul barionic nu stă exclusiv în cei trei quarci de valență, ci și într-o „joncțiune de gluoni” în formă de Y, firele invizibile de forță nucleară care leagă quarcii între ei. Practic, protonul ar avea o a patra componentă, până acum ignorată în modelele simplificate: nodul de gluoni care ține totul laolaltă s-ar putea comporta el însuși ca purtător al acestei proprietăți fundamentale.
La cercetare au contribuit fizicieni de la Kent State University, Rice University, Argonne National Laboratory, Universitatea de Știință și Tehnologie a Chinei și Brookhaven, printre care Zhangbu Xu, Nicole Lewis, Tommy Tsang, Zebo Tang, Prithwish Tribedy și Rongrong Ma. Rezultatul a fost obținut prin compararea felului în care se redistribuie sarcina electrică în diferite tipuri de ciocniri nucleare la RHIC, o metodă indirectă dar riguroasă de a „vedea” ce se întâmplă în interiorul protonului.
Onestitate despre stadiu: rezultatul e publicat și revizuit de alți cercetători, dar rămâne o singură măsurătoare, oricât de solidă. Autorii înșiși recunosc că protonul real e „mult mai complicat” decât modelul cu trei quarci, având în interior nenumărați gluoni și perechi virtuale de quarc-antiquarc, iar teoria completă care explică exact rolul joncțiunii de gluoni e încă în lucru.
Ce urmează
Următorul pas e confirmarea independentă a fenomenului, în alte experimente și la alte energii de coliziune, plus rafinarea modelelor teoretice care ar trebui să integreze joncțiunea de gluoni ca sursă reală a numărului barionic. Dacă rezultatul rezistă, ar fi prima schimbare majoră de decenii în felul în care fizicienii descriu ce ține laolaltă particulele din care suntem făcuți toți.