البروتون ليس كرة مصمتة. فشحنته وكتلته وخصائصه الأخرى تتوزع في الفضاء بشكل مختلف، ولكل خاصية نصف قطر خاص بها. لطالما تمكن الفيزيائيون من قياس مكان تركيز شحنة البروتون وكتلته. والآن وصلوا إلى خاصية أخرى — العدد الباريوني، أي العدد الذي يوضح عدد الجسيمات الثقيلة (الباريونات) المشاركة في العملية. اتضح أن العدد الباريوني للبروتون يعيش في نواة ضيقة جدًا.
لرؤية ذلك، صادم الباحثون الفوتونات بالبروتونات وراقبوا أي الميزونات تولد: ميزونات رو، ميزونات أوميغا، بيونات. من خلال مدى تبعثر هذه الميزونات جانبًا (أي زخمها العرضي)، يمكن استنتاج المنطقة التي انطلقت منها داخل البروتون. تشبه الطريقة طريقة تحديد مكان سقوط حجر من خلال الدوائر على سطح الماء. اتضح أن العدد الباريوني يتركز في منطقة نصف قطرها 0.33–0.53 فمتومتر. الفمتومتر الواحد هو جزء من مليون من جزء من مليار من المتر، أي بحجم نواة الذرة.
للمقارنة: شحنة البروتون وكتلته تتوزعان على نطاق أوسع بشكل ملحوظ — نصف قطرهما لا يقل عن 0.67 فمتومتر. يبدو أن العدد الباريوني هو مثل نواة كثيفة داخل سحابة أكثر رخاوة من الشحنة والكتلة. هذه الصورة تساعد على فهم أفضل لكيفية تركيب البروتون ولماذا تتصرف القوى النووية بهذه الطريقة وليس غيرها.
هذه النتيجة هي خطوة أخرى نحو خريطة كاملة لداخل البروتون. كلما عرفنا بدقة أكبر أين يوجد كل شيء داخل هذه الجسيمات الصغيرة، كلما فهمنا أفضل كيف تتكون المادة من حولنا.
نصف قطر النواة الباريونية للبروتون هو 0.33–0.53 فمتومتر. لو كان البروتون بحجم ملعب كرة قدم، لكانت هذه النواة أصغر من الكرة.
في رواية «مشكلة الأجسام الثلاثة» للكاتب ليو تسيشين، تُفرد البروتونات إلى بنى متعددة الأبعاد، وهنا نرى أنه حتى في البروتون العادي توجد بنية داخلية خفية بتوزيع غير متوقع للخصائص.