据1月3日《科学新闻》杂志网络版报道，美国弗吉尼亚州托马斯杰弗逊国家加速器实验室的研究人员发现，有迹象表明：单一夸克不仅能够占有蕴藏在中子的大部分能量，而且它的自旋方向同中子相反。
    这项新发现暗示，目前采用基础理论预测中子内夸克行为的计算也许存在错误，同时它还可能表示，中子内粒子的轨道运动以及它们的自旋比以往所认识的要重要得多。中子内的粒子运动同月球类似，既有公转，又绕轴自转。

    中子和质子为姊妹粒子，它们都被称为核子。核子是构成原子核的基本粒子。一个典型的核子包括3个夸克。通常，中子有两个下夸克和一个上夸克，而质子却有两个上夸克和一个下夸克。除那些被称为原子价的夸克外，每个核子还含有众多的胶子（将夸克约束起来的粒子）和寿命短暂的夸克和反夸克对。

    核子中的每个要素均携带着一部分核子的能量，但每个要素携带的能量却在不断地变化。根据过去的实验结果，科学家认为只有原子价夸克才能够占有核子总能量的大部分。而新完成的实验首次测量到中子存在着的另一种状态———中子内大部分能量瞬间集中在单一夸克上。

    以公认的现行夸克行为理论为基础完成的计算认为，任何占有核子能量一半以上的夸克的自旋应当与核子的旋转同向。然而，新的实验探测到原子价夸克暂时拥有60％的中子能量；同时，只有上夸克占有大部分能量时才出现人们期望的情形———夸克自旋同中子的旋转方向相同；而下夸克在占有大部分能量时，其自旋方向则同中子整体的旋转方向相反。

    华盛顿大学理论学家格拉德·米勒表示，人们等待已久的中子———旋转数据显示，在某些情况下，过去从未被注意到的原子价夸克轨道运动是影响核子旋转的主要因素。

来源：科技日报　作者：毛黎