Protonun kimliyinin əsas aspektlərindən biri onu bir yerdə saxlayan yapışqanla əlaqələndirilə bilər.

Yeni bir araşdırma, protonların və əlaqəli hissəciklərin müəyyənedici xüsusiyyəti olan barion ədədi adlanan bir xüsusiyyətin, içərisindəki yapışqan hissəciklərlə birlikdə olduğunu göstərir. Qlüonlar adlanan bu hissəciklər, protonun daha kiçik maddə hissəciklərini bir-birinə bağlayan qüvvələri daşıyır.

Alimlər kvarklar adlanan bu maddə hissəciklərinin barion ədədini daşıdığını fərz edirdilər. Lakin bəzi fiziklər qlüonların barion ədədinin mərkəzi, xüsusən də protonun mərkəzində əmələ gələn Y formalı qlüon quruluşu ola biləcəyini iddia edirlər. STAR əməkdaşlıq təşkilatının tədqiqatçıları 13 avqust tarixli Science jurnalında bildiriblər ki, atom nüvələrinin təxminən işıq sürəti ilə bir-birinə çarpması zamanı xaricə püskürən hissəciklərin növləri və bucaqları kvark mənzərəsindən daha yaxşı qlüon mənzərəsinə uyğun gəlirdi .

Kvarkların və qlüonların həyatı bir-biri ilə dərindən bağlıdır, buna görə də bu iki ideyanı ayırd etmək çətindir. “Uzun müddət fərqi görə bilmədiyimiz kimi görünürdü”, Kaliforniyadakı Lourens Berkli Milli Laboratoriyasının fizik alimi Spenser Kleyn deyir. “Bu iş, ilk dəfə olaraq, həqiqətən də edə biləcəyimizi göstərir.”

Protonlar və neytronlar üç əsas kvark və qlüonlardan ibarət olan barionlar adlanan hissəciklər sinfinə aiddir . (Bundan əlavə, qısa ömürlü kvark və antikvark cütləri hissəciklər arasında daim uçur.) Barionların barion sayı 1-dir. Antiprotonlar kimi antibarionların barion sayı -1-dir. Bu kvant mexaniki xüsusiyyətinin cəmi elm adamlarının müşahidə etdiyi bütün reaksiyalarda qorunub saxlanılır. Bu o deməkdir ki, başqa bir barion yaratmadan (və ya antibarionu məhv etmədən) bir barionu məhv edə bilməzsiniz. Və bu, protonların niyə çürümədiyini və atomların sonsuza qədər mövcud ola biləcəyini izah edir.

Barion ədədinin 1-ə bərabər olduğunu əldə etmək üçün uzun müddətdir mövcud olan bir fikir, protonun üç kvarkının hər birinin barion ədədinin 1/3-ə bərabər olması idi. Lakin qarışıqlıq yaradan odur ki, üç kvarkdan birini ayırsanız, barion ədədinin üçdə birini əldə etmirsiniz. Bunun əvəzinə, həmin kvark antikvarkla birləşərək barion ədədi 0 olan mezon adlı hissəcik yaradır və orijinal baryonda köhnə kvarkın yerini yeni bir kvark tutur. Alternativ bir fikir, barion ədədinin 1-in üç kvarkı birləşdirən barion qovşağı adlanan Y formalı bir quruluşda yerləşməsidir.

Fərq incə görünə bilər. “Amma bunun nəzərə çarpan nəticələri var”, – deyə Ohayo ştatındakı Kent Dövlət Universitetində tədqiqat üzərində işləyən və hazırda İllinoys ştatının Lemont şəhərindəki Argonne Milli Laboratoriyasında çalışan Çun Yuen Tsang bildirir. “Toqquşma zamanı hissəciklərin yayılma yolu hansı modeldən istifadə etməyinizdən asılı olaraq dəyişir. Beləliklə, bu, yalnız semantika ilə bağlı deyil.”

Nyu-Yorkun Apton şəhərindəki Brookhaven Milli Laboratoriyasında Relyativistik Ağır İon Toqquşdurucusu tərəfindən yaradılan atom nüvələrinin toqquşmalarında bəzi hissəciklər şüanın orijinal istiqamətində hərəkət etməyə davam edir, lakin digərləri izlərində dayanır və şüaya perpendikulyar olaraq atılır. Qlüonların qovşağı ilə müqayisədə kvarklar protonun impulsunun daha böyük bir hissəsini daşıyır və bu da onları dayandırmağı çətinləşdirir. Kvark mənzərəsi düzgündürsə, yayılan barionların sayı (yayılan antibarionların sayı çıxılmaqla) irəli istiqamətdə daha çox olacaq. Lakin qovşaq barion sayını daşıyırsa, bu say şüaya perpendikulyar istiqamətdə artırılmalıdır. Bir neçə müxtəlif toqquşma növündə tədqiqatçılar bunu aşkar etdilər.

Tədqiqatda iştirak etməyən Detroytdakı Ueyn Dövlət Universitetinin nəzəri fizik Çun Şen deyir ki, dəlillər “qovşaq mənzərəsinin üstünlük təşkil etdiyini göstərir”. Lakin “bu, hələ əsas məsələ deyil”. O deyir ki, bu iddianı daha da möhkəmləndirmək üçün nəzəri fiziklər eksperimental məlumatlarla daha yaxşı müqayisə aparmaq üçün proqnozlarını təkmilləşdirməlidirlər. Fevral ayında bağlanan Relyativistik Ağır İon Kollayderini əvəz etməsi planlaşdırılan gələcək Elektron-İon Kollayderindən də yeni məlumatlar gələ bilər .

Lakin hamı bu fərqin o qədər də mənallı olduğuna inanmır. Şimali Karolina ştatının Qrinvill şəhərindəki Şərqi Karolina Universitetinin nəzəri fizik Zi-Vey Lin deyir ki, “İki şəkil bir-biri ilə uyğun ola bilər və bir-birinə zidd olmaya bilər”. Bunun səbəbi qovşağın kvarklardan müstəqil şəkildə mövcud olmamasıdır.

Buna baxmayaraq, protona gəldikdə, qlüonların öz çəkilərindən artıq zərbələr endirmə tarixçəsi var. Onların proton kütləsinin böyük bir hissəsini , eləcə də hissəciyin başqa bir kvant xüsusiyyəti olan spini təmin etdiyi göstərilmişdir . Barion ədədi də bu tendensiyanı izləyə bilər.