문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 양성자 (문단 편집) === 질량 및 내부 구조 === 세 쿼크로 이루어진 [[바리온|중입자]]이며, 두 [[쿼크|업 쿼크]]와 한 [[쿼크|다운 쿼크]], 그리고 이들을 이어주는 수많은 [[글루온]]과 쿼크-반쿼크쌍들로 이루어져 있다.[* 이들 분포를 나타내는 그래프를 Parton Distribution Function이라고 부른다.] [[쿼크]] 문서를 주의깊게 읽으면 다소 이상한 점을 하나 찾을 수 있을 텐데, 업 쿼크와 다운 쿼크 질량, 그리고 글루온 질량(= 0)을 다 합쳐도 13 MeV/c^^2^^를 넘기지 못하는데 이는 양성자 질량에 비해 턱없이 작은 값이라는 것이다. 얼핏 보면 말이 안 되는 것 같아 보이지만 사실 [[상대성 이론]]을 고려하면 이상할 게 없는 현상이다. 상대성 이론에 따르면 어떤 계 ^^system^^가 가진 총체적인 질량은 그 계에 속한 입자들 질량을 합치는게 아니라, 그 입자들 에너지와 운동량을 모두 합친 걸 가지고 얻어야 하는 값이다. 좀 더 자세히 말하자면 주어진 계에 속한 [math(i)]-번째 입자의 에너지와 (3차원) 운동량을 각각 [math(E_i)], [math(\vec{p}_i)]라 하면 그 계의 '전체 질량'의 제곱은 [math(\left( \sum_i E_i \right)^2 - \left( \sum_i \vec{p}_i \right)^2)]과 같다.[* 4-momentum을 가지고 설명하면 그냥 총 4-momentum의 불변 질량(invariant mass)인 셈이다.] 단순히 입자 두세 개만 있는 계에서 에너지와 운동량을 아무렇게나 세팅하고 계산해 보면 알겠지만 이게 원래 입자들의 질량을 단순히 다 합친 것과 다르다는 것을 알 수 있다. 특히 입자들의 모든 질량이 0이더라도 전체 계의 질량은 0이 아님을 볼 수 있을 것이다. 이런 논리에 따라 '''양성자의 질량은 대부분 글루온으로부터 온다'''고 말할 수 있다. 재미있는 사실은 양성자 안에 있는 '''쿼크가 세 개만 있다고 말할 수는 없다'''는 것이다. 들끓는 글루온들이 서로 상호작용을 하면서 쿼크들을 쌍생성하고, 이들 쌍생성된 쿼크들이 도로 쌍소멸하든가 아니면 옆에서 쌍생성된 쿼크들과 원래 있던 글루온들과 상호작용을 한다든가 하는 식으로 도가니를 형성하기 때문에 그런 것이다. 그래서 양성자 안에는 업 쿼크와 다운 쿼크 뿐만 아니라 이들의 반 쿼크, 다른 나머지 네 가지 쿼크들(과 그 반입자)들이 공존한다. 심지어 에너지가 높아지면[* 충돌하는 타겟이 정지한 계에서 봤을 때 양성자의 에너지] 무거운 쿼크들의 분포가 슬금슬금 올라가며, 이들에 의한 반응이 더 많이 생기기도 한다. 다만 우리가 업 쿼크 두 개와 다운 쿼크 한 개가 있다고 말하는 것은 결국 평균을 말하는 것에 불과한 것이다. 이들 세 개의 쿼크들, 혹은 더 일반적으로 흔히 강입자(hadron)를 이루는 쿼크들이라고 일컬어지는 것들은 valenced quark이라고 불리운다. 아무튼 양성자, 혹은 주어진 강입자를 이루는 글루온들과 쿼크들의 분포를 정리한 걸 가리켜 parton[* parton이라는 이름은 아직 쿼크 모델이 정립되기 전에 [[리처드 파인만]]이 제안한 모델에서 나온 이름이다. 이 모델은 이제 잘 쓰이지 않으나, 입자물리학자들은 편의 상 쿼크들과 글루온들을 싸그리 다 묶어서 parton이라고 부르는 일이 많다. 여담이지만 리처드 파인만은 쿼크 모델에 대해서는 부정적이면서 정작 자신은 쿼크 모델과 큰 차이가 없는 parton 모델을 제시한지라 머리 겔만은 이런 파인만에게 화를 버럭버럭 냈다고 한다.] distribution function(PDF, 쪽입자 분포 함수)라고 부른다. 다만 이들 PDF들은 아직까지도 정확하게 예측되지 않고 있으며[* QCD를 비롯한 양밀스장들은 낮은 에너지에서 [[섭동]]론을 써서(perturbative) 계산할 수 없고 따라서 lattice QCD 같은 걸 이용해야 하는데, 이 툴들이 아직까진 완전하지 않아서 그렇다.] 물리학자들이 입자 이론/실험에서 쓰는 PDF는 주로 실험에서 측정된 것들이다. 그러므로 uu 쿼크 구조를 위시로한 중쿼크들의 검측값이 계측된 양성자 파동함수로 포함되는지 불분명했다. [[파일:pdf.jpg|width=100%]] 양성자에 대한 PDF. 그러나, 2022년 8월 중순에 네이처지에 올라온 논문에 따르면, 위와 같은 불분명한 차이들이 참 쿼크로 인하여 발생될수 있는 가능성, 즉 양성자 내에 참 쿼크가 내재되어있다는 주장을 LHCb와 EMC로 검측된 참 쿼크의 PDF값들을 몬테 카를로 방법을 위시로한 머신 러닝으로 이론적인 참 쿼크 PDF와 대조하여 표준편차로 나타내 증명함을 시사했다. [[https://www.nature.com/articles/s41586-022-04998-2|#]]저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기