在实验中,科学家使用μ介子取代氢原子中的电子。μ介子是一种带负电、质量为电子207倍的基本粒子,由于其质量比电子大许多,所带的负电可以屏蔽原子核的正电,所以,它能够同原子核更接近,发生的作用力更大,让科学家能够更精确地探测质子的结构。

  另外,μ介子以不同的能量状态存在,能量状态会影响其围绕质子旋转的方式,同时,质子的大小也会影响这些能量状态,也会影响让μ介子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态所需的能量。

  为了测量质子的大小,研究人员精确地让一束激光束对准包含了μ介子的氢原子,刺激μ介子从一种能量状态跃迁到另外一种能量状态,最终,研究人员精确地找到了他们正在寻找的跃迁,也测算出了质子的大小。

  英国国家物理实验所的杰夫·弗劳尔斯表示,如果该研究获得证实,其意义可能要远远大于耗资100多亿美元的欧洲粒子物理研究所正在进行的测试所谓“标准模型”的对撞,将会把粒子物理理论带入新的领域。

  法国巴黎第六大学卡斯特勒·布罗塞尔实验室主任保罗·印第里卡托指出,现在很多理论学家准备重新进行演算,另外,还需要更多的实验来证实或者推翻新的结论。在接下来的两年内,该研究团队将使用同样的设备,使用含有μ介子的氦原子再进行一次实验。不管结果如何,都说明物理学还蒙着很多神秘的“面纱”,需要人们逐一揭开。