Misurazioni e calcoli effettuati ricorrendo all'elettrodinamica quantistica (QED) indicano che le dimensioni del protone sono inferiori del 4% rispetto a quanto ritenuto finora. Sembrerebbe un'inezia, ma i fisici sono piuttosto perplessi.
Il risultato, ottenuto dal team di Randolf Pohl (Max Planck Institute of Quantum Optics) e pubblicato su Nature, è particolarmente inatteso perchè la teoria sulla quale si basa è tra le più precise in assoluto della fisica. I ricercatori hanno misurato con un particolare sistema laser i livelli energetici di atomi di idrogeno nei quali gli elettroni erano stati sostituiti da muoni. E' dagli anni Sessanta che i fisici determinano le dimensioni del protone studiando i livelli energetici dell'elettrone che gli ronza intorno, perfettamente descritti dalle leggi della meccanica quantistica. Alcuni di questi livelli, infatti, dipendono in parte dalle dimensioni del protone.
Per le loro misurazioni, però, Pohl e collaboratori hanno studiato atomi di idrogeno nei quali gli elettroni avevano ceduto il posto ai muoni, particelle strettamente imparentate con gli elettroni, ma 207 volte più pesanti. E' stata proprio questa sostituzione che ha permesso ai ricercatori di ottenere valutazioni più accurate delle dimensioni del protone.
Ora si tratta di capire dove possa risiedere il motivo della disparità di risultato. Escludendo un errore nella QED, la particolare complessità del protone (tre quark tenuti assieme da gluoni) richiede di verificare se nei calcoli possa essere sfuggita la valutazione di qualche particolare interazione tra i suoi componenti e il muone.
