標準モデルに於いて、陽子はクォーク三つで構成された複合粒子です。陽子は三つのクォークで構成されているので、クォークは1/3色電荷を持つと考えられる。そして、クォークは、三色の中の二つの色が結合したグルーオンを介して強い相互作用で強く結合することで陽子を構成している。
超弦理論に於ける陽子は、十次元空間を振動する超弦です。陽子が三つのクォークで構成されているように見えているのは、三つの超空間が存在しているためであり、我々が見ることができるのは低次元の弦振動だけなので、三つのクォークを同時に見る事はできない。
陽子の構造を詳しく知りたいと思い、強いエネルギーで陽子を破壊することにした。
すると、陽子は破壊される代わりに変化することが分かったのだが、実際は陽子が変化しているのではなくてホログラフィックエリアが励起状態になっていた。
これが、今までのあらすじになる。
では、陽子を直接見る方法はないのであろうか？
実は、電子・陽子弾性散乱実験で陽子の姿を直接見ることができる。これは、ホログラフィックエリアが励起状態にならないように電子の速度を加減した実験であり、この弾性散乱実験で陽子電荷半径が分かる。
陽子の電荷半径が分かれば、その類推から陽子と電子の関連性が分かり、電子のS軌道に相当する陽子の基本構造が明らかになる。
陽子には1/3色電荷が存在しているが、その存在を直接確認することは出来ないと考えられた。それは、クォークを単独で取り出すことが出来ないからであるが、間接的にでも1/3色電荷の存在を確認したい。
👆図の①を古典陽子半径と呼ぶことにしていた。因みに、この定義は標準モデルにはない。また、陽子の電荷半径を陽子のS軌道のように考えるが、それも、電子のS軌道からの類推である。
さて、この二つの類推を考慮すれば、1/3色電荷の存在が確認できるのか？
実は、古典陽子半径と陽子の電荷半径には極めてシンプルな関係があるり、陽子の電荷半径を三倍すれば、古典陽子半径になる。
この事実を電子のS軌道の類推として定義すれば、陽子の電荷分布は1/3電荷を持つ必要がある。これは、陽子の類推S軌道が電子S軌道の逆に配置されているためであり、この事実から、必然的に1/3電荷が姿を現すことになる。
