Συνήθως λέμε ότι το πρωτόνιο αποτελείται από 3 κουάρκ. Αυτό όμως αποτελεί μια απλοποίηση. Τα 3 κουάρκ συμβάλλουν μόνο κατά 1% στη μάζα του πρωτονίου. Το υπόλοιπο 99% της μάζας του πρωτονίου προέρχεται από μια “αφρώδη θάλασσα” κβαντικών πεδίων που διαπερνά το πρωτόνιο!!

Πιο συγκεκριμένα:

Τα πρωτόνια αποτελούνται από 3 quark που συνδέονται μεταξύ τους με γλουόνια τα οποία είναι άμαζα μποζόνια και είναι και οι φορείς των πυρηνικών δυνάμεων. Τα quarks αποκτούν μάζα μέσω του μηχανισμού Higgs αλλά η μάζα των τριών quarks άμα προστεθεί συνεισφέρει περίπου στο 1% της μάζας των πρωτονίων. Το υπόλοιπό 99% οφείλεται στην λεγόμενη “ενέργεια δέσμευσης της κβαντικής χρωμοδυναμικής” που είναι ακριβώς η “ενέργεια της κβαντικής διακύμανσης του κενού”.

Μπορούμε λοιπόν να φανταστούμε ότι τα δεσμευμένα κουάρκ ανταλλάσσουν συνεχώς εικονικά γλουόνια.
Σε μεγάλες ενέργειες μπορούν να απομακρύνονται τα quark αλλά τότε η δυναμική ενέργεια μεταξύ τους αυξάνεται και αν είναι αρκετή αυτή η ενέργεια, τελικά σχηματίζονται δύο ακόμη κουάρκ σε ζεύγη (quark – antiquark) τα οποία φαίνεται να αναδύονται κατά κάποιο τρόπο από το κβαντικό κενό.

Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του πρωτονίου (και νετρονίου) επομένως προέρχεται από τα γλουόνια και τα εικονικά κουάρκ που “ξεπηδάνε” από το κβαντικό κενό πράγμα που σημαίνει ότι το κενό δεν είναι άδειο αλλά είναι γεμάτο ενέργεια και κβαντικές διακυμάνσεις με πυκνώματα και αραιώματα στην ενέργεια. Μέσα σε αυτό σωματίδια σε ζεύγη μπορούν να δημιουργούνται και να εξαφανίζονται κάθε στιγμή.

Δηλαδή ο εσωτερικός κόσμος ενός πρωτονίου από ό,τι φαίνεται είναι εξαιρετικά “ανήσυχος”…