النظر داخل البروتون: كاشف جديد يبحث عن قوى مجهولة ✛
في مختبر جيفرسون (الولايات المتحدة)، يُحضَّر لإطلاق مطياف SoLID — وهو جهاز يفصل الجسيمات حسب خصائصها. يعمل كمجهر فائق السرعة ثلاثي الأبعاد: يلتقط آثار تصادم الإلكترونات مع البروتونات ويعيد بناء البنية الداخلية للمادة.
لهذا «المجهر» ثلاثة أهداف. أولاً، بناء خريطة ثلاثية الأبعاد للبروتون، حيث تتحرك الكواركات — وهي أشبه بطوب صغير جدًا — والغلوونات التي تلصقها معًا. ثانيًا، قياس مصدر الكتلة. فالكواركات نفسها تكاد تكون عديمة الوزن — 99% من الكتلة تنشأ من طاقة حقل الغلوون. سيرى SoLID لأول مرة توزيع هذه الطاقة. ثالثًا، يبحث الجهاز عن جسيمات لا تندرج ضمن النموذج المعياري — أفضل نظرية للعالم الميكروي. فاكتشاف، على سبيل المثال، الفوتونات المظلمة — وهي نظائر خفية للضوء — قد يفسر طبيعة المادة المظلمة. وعندها سنكتشف أن «صلابة» المادة التي نعرفها ليست إلا وهمًا تولّد من طاقة الحقول.
بدون «غراء» الغلوونات، لكان البروتون شبه عديم الوزن: فالكواركات الثلاثة داخله تزن أقل من 2% من كتلته الحقيقية.
يتردد البحث عن جسيمات مجهولة مع فكرة من الخيال العلمي عن طبقات خفية للواقع، مثل الفضاء الجزئي من «ستار تريك» أو الأبعاد الإضافية من «إنترستيلار».