重力有助于在质子中显示强大的力强度不敢公布的秘密是什么？

引力的力量在我们可见的宇宙中发挥着巨大的作用。这可以从卫星绕行星的锁定步长中看出;在流浪的彗星中被大质量恒星拉离轨道;在巨大星系的漩涡中。这些令人敬畏的展示展示了重力在最大物质尺度上的影响。现在，核物理学家发现，在物质的最小尺度上，引力也有很多东西可以提供。

美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施的核物理学家进行的一项新研究正在使用一种方法，将引力理论与最小物质粒子之间的相互作用联系起来，以揭示这种较小尺度上的新细节。这项研究现在首次揭示了质子内部强力分布的快照。此快照详细说明了力可能施加在构成质子的夸克粒子上的剪切应力。研究结果最近发布在《现代物理学评论》上。

根据该研究的主要作者，杰斐逊实验室首席科学家Volker Burkert的说法，该测量揭示了对质子构建块所经历的环境的洞察力。质子由三个夸克组成，它们被强大的力结合在一起。

“在巅峰时期，这比夸克必须施加的四吨重的力才能将其从质子中拉出来，”伯克特解释说。“当然，自然不允许我们只将一个夸克从质子中分离出来，因为夸克有一种叫做'颜色'的特性。质子中有三种颜色混合夸克，使其从外面看起来无色，这是它在太空中存在的要求。

“试图将有色夸克从质子中拉出会产生无色夸克/反夸克对，即介子，利用你投入的能量试图分离夸克，留下无色质子。因此，4吨是质子固有力强度的例证。

结果只是第二个要测量的质子的机械性能。质子的机械性能包括其内部压力、质量分布、角动量和剪切应力。半个世纪前的预测和二十年前的数据使这一结果成为可能。

在 1960 年代中期，有人提出，如果核物理学家能够看到重力如何与质子等亚原子粒子相互作用，那么这样的实验就可以直接揭示质子的机械特性。

“但当时，没有办法。例如，如果你将重力与电磁力进行比较，就会有39个数量级的差异 - 所以这是完全没有希望的，对吧?“杰斐逊实验室的科学家和该研究的合著者Latifa Elouadhriri解释说。

几十年前的数据来自杰斐逊实验室的连续电子束加速器设施进行的实验，CEBAF是美国能源部科学办公室的用户设施。典型的CEBAF实验需要高能电子与另一个粒子相互作用，方法是与粒子交换一包能量和一个称为虚拟光子的角动量单位。电子的能量决定了它以这种方式与哪些粒子相互作用以及它们如何响应。