Proton və neytronların kütləsi olduqca kiçik olan fundamental hissəciklərdən - kvarklardan ibarət olmasına baxmayaraq, özləri də "kərpiclərinin" cəmindən on dəfə ağırdırlar. Bu tapmaca alimləri uzun müddətdir ki, dalana dirəyib. Məlum olub ki, kvarklara kütlə verən Hiqqs mexanizmi nuklonların kütləsinin 2%-dən azını təşkil edir. Qalan hissəsi sözün əsl mənasında "heç bir yerdən" - kvant xromodinamikası (QHD) ilə təsvir edilən güclü qarşılıqlı təsir proseslərindən yaranır. Jefferson Milli Sürətləndirici Laboratoriyasının mütəxəssislər qrupu güclü qarşılıqlı təsirdə iştirak edən hissəciklərin - adronların kütləsini yaradan mexanizmlərin bugünkü ən tam təsvirini təqdim etdi. Əsər Symmetry jurnalında dərc olunub.

KHD iddia edir ki, kütlə kvarklar və qlüonlar sahələrində olan enerjidən - adron kütləsinin əmələ gəlməsinin sözdə təsiri - yaranır. Hadronların içərisində qlüonlar bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilirlər ki, bu da güclü qarşılıqlı təsirin dinamikasını son dərəcə mürəkkəb və məsafə ilə dəyişən edir.

Protonun ölçüsü ilə müqayisə edilə bilən kiçik məsafələrdə kvarklar və qlüonlar "çılpaq" hissəciklərin xüsusiyyətlərini itirir və "geyinmiş" hissəciklərə çevrilir - davamlı olaraq görünən və yox olan virtual hissəciklər buludları ilə əhatə olunmuşdur. Bu rejimdə "geyinmiş" kvarklar təxminən 400 MeV kütlə əldə edir və üç belə kvark qarşılıqlı təsir göstərərək təxminən 1 GeV kütləyə malik bir proton əmələ gətirir. Məhz bu dinamik şəkildə yaradılan kütlə protonun demək olar ki, bütün çəkisini - və müvafiq olaraq Kainatın bütün müşahidə edilə bilən maddəsini təşkil edir.

Təxminən 30 ildir ki, Jefferson Laboratoriyasının alimləri protonun quruluşunu və onun həyəcanlanmış hallarını araşdıraraq məlumat toplayıblar. Güclü qarşılıqlı təsirin məsafədən asılılığını təsvir edən Şvinger kontinuum yanaşmasından istifadə edərək tədqiqatçılar nəzəri hesablamaları eksperimental müşahidələrlə müqayisə etdilər.

Nəzəriyyə və təcrübənin müqayisəsi aydın şəkildə göstərdi ki, protonun və onun həyəcanlanmış vəziyyətlərinin strukturunun əsas elementləri dinamik şəkildə yaranan kütləyə malik "geyinmiş" kvarklardır. Bu, adron kütləsinin istehsalının nəzəri modelini ciddi şəkildə gücləndirdi.

Bir çox sual açıq qalır. Köhnə 6 GeV CEBAF proqramının təcrübələri adron kütləsinin təxminən 30%-nin əmələ gəldiyi məsafələr diapazonunu əhatə edirdi. Hazırkı 12 GeV proqramının məlumatları kütlənin təxminən yarısından məsul olan bölgəyə baxmağa imkan verir.

Daha yüksək enerjili elektron şüaları ilə gələcək təcrübələr adron kütləsinin dominant hissəsinin baş verdiyi bütün məsafələr diapazonunu araşdırmağa imkan verəcəkdir.

"Tam bir mənzərə əldə etdikdə, nəhayət, protonun və digər hissəciklərin kütləsinin necə əmələ gəldiyini başa düşə biləcəyik", - deyə Jefferson Laboratoriyasından Viktor Mokeev vurğuladı. — Bu, müasir nüvə fizikasının ən vacib vəzifələrindən biridir.