質子
我們該同情一下質子，這些微小的亞原子粒子承受著很大的壓力。一項新的研究發現，質子內部比我們測量的任何其他物質都受到更嚴重的擠壓。
該研究的合著者，物理學家Volker Burkert表示，這是他們所見過的最高壓力。質子打破了中子星創造的壓力記錄，中子星是當大質量恆星爆炸，其核心坍縮時，形成的超高密度死星，一顆比太陽質量還大的恆星會被擠壓成半徑只有十幾公里的小球體。
來自托馬斯•傑斐遜國家加速器裝置實驗室的Burkert和其同事表示，質子中心的壓力是地球大氣壓力的100萬億億億倍（10^30倍），這大約是中子星核心壓力的10倍。此前，科學家們理論上預測，質子內部可能存在這樣的壓力，但新的結果是首次用實驗對質子壓力進行判斷。
質子和中子
在質子研究中，儘管壓力是質子的基本特性之一，但這種粒子的內部壓力分佈很大程度上是一個未被探索的前沿。康涅狄格大學的物理學家Peter Schweitzer表示，質子內部壓力和電荷、質量一樣重要，只不過到現在還未了解。
質子是由更小的粒子組成的，包括夸克，它們是質子的電荷來源；還有膠子，它們傳遞把質子凝聚在一起的強核力。Burkert和其同事報告說，在質子的中心，一種巨大的壓力向外推，但是這個破紀錄的向外的力被來自於質子外部區域的向內壓力制止住了。
杜布納聯合核研究所的物理學家Oleg Teryaev表示，這種壓力模式與更大物體的情況相似：在某種意義上，質子看起來像一顆恆星。恆星也有向外推的壓力，它們抵消了向內的引力拉力。
中子星和城市大小對比
質子由強相互作用力維繫在一起，就像恆星被引力維繫在一起一樣。但是這些微小的質子又很不同。為了量化質子內部壓力，研究人員使用了來自粒子探測器的數據，該探測器為傑斐遜實驗室的連續電子束加速裝置大接受度譜儀（CLAS）。實驗中，科學家在液態氫中發射了電子，因為液態氫是一種豐富的質子來源。隨後，科學家觀察電子與質子成分相互作用，並反彈出去時發生的情況。新的測量是基於2015年的數據，首次用一種可以得出質子壓力的技術進行分析。
然而，這項實驗研究的是質子中的夸克，不是膠子，因為能量為60億電子伏特的電子還不足以完全探測質子。為了做出壓力估計，研究人員假定膠子產生的壓力和夸克是一樣的，這與一些理論預測一致。
未來的粒子加速器，如計劃中的電子離子對撞機，將可以測量膠子產生的壓力，從而更好地估計質子承受的壓潰壓力。
該研究發表於5月17日的《自然》（Nature）雜誌上。
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