我们还不知道质子的具体构成

想象一下，我们在一个非常大的秤上称一栋房子，然后把它分解成砖块进行称重我们发现砖的重量总和比整栋房子还重在经典物理的世界里，我们认为这是不可能的但是在亚原子物理学的怪异世界里，这是完全有可能发生的假设质子就是上面说的房子，那么那些砖就是质子内部的夸克对它有更多的了解将有助于我们理解粒子物理学中最大的奥秘

宇宙中的每个原子内部至少有一个质子事实上，质子构成了大多数常规物质多亏了几十年的粒子物理学研究，我们知道质子是由叫做夸克的更小的粒子组成的具体来说，质子是由两种基本口味的夸克组成的:上夸克和下夸克

一些物理学家提出，除了这两个夸克，质子还有另一个基本组成部分:魅力夸克粲夸克是另一种形式的夸克，它的行为和上夸克完全一样，只是它的质量大得多，单个粲夸克的质量大于整个质子的质量所以，用它来制造质子的想法听起来确实有点奇怪但是因为另一个奇怪的规律，在物理上是合理的在这个微小的现实尺度上，一切都归结于概率

物理学家用方程来描述在观察高速质子碰撞时会看到哪些夸克，然后他们用实验观察来验证大约99.5%的时间，当他们在这些条件下观察质子时，会看到它是由上夸克和下夸克组成的，正如预期的那样但是另外0.5%的时候，他们看到它也是由粲夸克构成的，这就是为什么砖比房子重

因为粲夸克很少出现，寿命也很短，所以在描述这些东西的方程中，它们只占质子总质量的一小部分物理学家确实经常在质子中看到短暂的粲夸克，但他们称之为外粲夸克，因为在我们不高速撞击它们的时候，它们不被认为是质子的组成部分

可是，一些物理学家认为，无论我们是否在粒子加速器中粉碎质子，都存在魅力夸克的内在基本构建模块事实证明，要找到质子确实是由内禀魅力夸克组成的证据要困难得多几十年来，物理学家一直在寻找夸克内在魅力的微妙线索，但有一个巨大的效应可能会掩盖它每个质子也有一个翻腾的粒子海洋，物理学家必须在这个噪音中寻找内部夸克

如果不考虑具体的模型进行数据分析，就无法消除这些噪音内禀魅力夸克有很多似是而非的模型，所以通常物理学家都要检查每个模型，看是否与实验数据相符但2022年8月发表的这项研究使用了一种新技术:机器学习研究小组将30年的粒子碰撞数据输入计算机，然后让计算机根据数据自行匹配模型，寻找内在魅力夸克的证据

机器学习可以一次性查看大量不同的模型，它可以比以前的人工匹配更有效地确定哪些模型最适合数据果然，研究人员确实找到了夸克内在魅力的证据他们甚至计算出找到其中一种内禀魅力夸克的概率:大约0.6%但是这个证据可靠吗根据研究团队的说法，粒子物理学所要求的5σ标准仍然没有达到

无论质子是否真的具有夸克的这种内在魅力，这种超精确的测试对粒子物理学的未来至关重要研究人员正在更深入地探索现实中最小的部分，这需要极高的精确度，无论是在实验设计上，还是在理解自然规律上