在上世纪中叶，物理学家发现质子可以共振，就像铃声一样。过去三十年的进步已经导致了质子的3D图像和对其基态结构的重要洞察。但是人们对共振质子的三维结构知之甚少。
现在，在美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施进行的一项探索质子和中子共振三维结构的实验，为大爆炸后存在的混沌新生宇宙的广阔图景增添了另一块拼图。
研究核子的基本性质和行为提供了对物质基本组成部分的重要见解。核子是构成原子核的质子和中子。每个核子由三个夸克组成，它们通过强相互作用——自然界中最强的力——被胶子紧紧地绑在一起。
核子最稳定、能量最低的状态称为它的基态。但是，当一个核子被强制激发到一个高能态时，它的夸克就会相互旋转和振动，表现出所谓的核子共振。
来自德国吉森李比希大学(JLU)和康涅狄格大学的一组物理学家领导了CLAS合作项目，进行了一项探索这些核子共振的实验。实验是在杰弗逊实验室世界级的连续电子束加速器设备(CEBAF)上进行的。CEBAF是美国能源部科学办公室的用户设施，为全球1800多名核物理学家的研究提供支持。研究结果发表在《物理评论快报》杂志上。
分析负责人斯特凡·迪尔说，研究小组的工作揭示了核子共振的基本特性。Diehl是JLU Giessen第二物理研究所的博士后研究员和项目负责人，也是康涅狄格大学的研究教授。他说，这项工作也激发了对共振质子三维结构和激发过程的新研究。
Diehl说:“这是我们第一次对这种激发态的三维特征进行敏感的测量和观察。”“原则上，这只是一个开始，这种测量方法正在开辟一个新的研究领域。”
物质如何形成的奥秘
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