数十年的实验发现，每个质子的核心都有奇怪的反物质混合物

像宇宙中最小的套娃一样，原子通常被建模为粒子中的粒子——质子和中子构成的原子核，质子又包含三个称为夸克的基本粒子。

尽管这个简单的比喻很形象，但在这些亚原子粒子中运行的量子引擎是无法理解的量子经济学分类帐：夸克和反夸克相加并相抵消，但从未达到平衡。

在1990年代初期，物理学家将质子分开，以便将一些数字添加到这个嗡嗡作响的夸克活动中，结果却发现他们期望的平衡是奇怪的。

自然，由于结果有很大的疑问空间，因此必须进行仔细检查。

随后在美国费米国家加速器实验室（Fermilab）进行的实验表明，当粒子的动量刚好上升到检测器可以测量的极限时，发生了奇怪的事情。

因此，研究人员着手进行一项新的实验。被称为SeaQuest的大杂烩将老式探测器和闪烁晶体混合在一起，旨在以比以往任何时候都更高的精确度，找到夸克在质子内部晃动的真正起因。

团队花了20年的时间来粉碎粒子并筛选数据，但他们最终确认，每个质子内部的反物质确实存在令人困惑的不平衡。

夸克有多种样式，有可爱的名字，例如上(up)、下(down)、粲(charm)、奇(strange)、底(bottom)及顶(top)。当两个上夸克和一个下夸克利用强大的核力粘结在一起时，我们称三重夸克为质子。

这就是简单的解释。这三件套的真正本质是，真实本质是一堆泡沫状的粒子，它们像大量的水手在风暴中溺水一样出现和消失。

只是为了增加复杂性，每一种夸克类型都有一个反夸克。

当一种夸克遇到其反夸克匹配时，这对夸克就会湮灭，随后是只剩下光子在闪烁。该光子也迅速变化，使得大量的粒子和反粒子在混乱的闪光中出现和消失。

“夸克-反夸克对的短暂特性使得它们在质子中的存在很难研究，但是在本实验中，我们检测到了反夸克的湮灭，这使我们对不对称性有了更深入地了解，”美国能源公司的阿贡国家实验室科学部的物理学家保罗·雷默（Paul Reimer）说。

由于上下夸克的质量基本相同，因此没有理由认为沸腾的量子雾不应该对任何一种反粒子对应物给予优惠待遇。

从远处看，湮灭甚至使夸克的三重态看起来稳定，至少那是理论。20世纪90年代初期的那些实验表明，现实有点复杂，与上变种相比，下变种的反夸克弹出的数量更多，从而使物理学家在量子计算中具有令人困惑的不对称性。

一种解释可能在于质子如何通过发射一种夸克-反夸克对（称为π介子），然后迅速再吸收，从而短暂地转化为中子。

另一方面，如果我们想象一个质子像一个夸克气球，带着各种各样的能量在空中飞来飞去，那么这些动量也可以用来解释夸克的存在和消失。

就在千年之交之前，研究人员对夸克动量进行了实验，为测量和预测夸克动量的特性提供了更广阔的空间。

尽管测试突破了仪器的极限，但这些“NuSea”数据表明，一旦夸克的动量足够大，一些反夸克的味确实变得更加普遍。只不过这次是最棒的测试。SeaQuest的数据与这些结果相矛盾，他们发现无论夸克的动量是多少，都是向下的反夸克占据了主导地位，即使是在测量到的最高动量下。

这些正是物理学家们需要开始梳理的数据，究竟是哪种模型（如果有的话）能解释质子由什么组成。雷默说：“我们对质子中的夸克以及夸克如何产生质子的性质仍有不完全的了解。”

在粒子物理学中，在问题解决之前需要更多的信息。那些位于每个原子中心的核套娃还没有那么快地揭示它们的秘密。