物理学家们自七月份以来一直在挠头，当时一个研究团队宣布，质子，物质的基本组成部分，比之前认为的小了 4%。这项发表在《自然》杂志上的发现，与基于量子电动力学或 QED 的理论预测相冲突，量子电动力学是电磁力的基本理论，并且已经通过了物理学中最严格的检验。
德国加兴马克斯·普朗克量子光学研究所的兰道夫·波尔和他的合作者使用激光探测奇异的人造氢原子，在这些原子中，被称为μ子的基本粒子取代了通常绕单质子核运行的电子。激光能量使原子在特征 X 射线波长处发出荧光。这些波长反映了许多微妙的影响，包括鲜为人知的事实，即轨道粒子——无论是μ子还是电子——经常直接穿过质子。这是可能的，因为质子是由更小的基本粒子（主要是三个夸克）组成的，而且质子内部的大部分空间实际上是空的。
通过计算质子半径对这种穿透轨迹的影响，研究人员能够估计质子的半径为 0.84184 飞米（一飞米是万万分之一米）。这个数字小于之前的所有测量值，之前的测量值在 0.8768 和 0.897 飞米之间。（无论如何，质子比氢原子还要小得多：如果原子有足球场那么大，质子就只有蚂蚁那么大。）
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在处理如此微小的量时，总是存在出错的可能性。然而，经过 12 年的艰苦努力（“你需要坚持不懈，”波尔说），团队成员确信他们设备中某些未预见的细微之处并没有使他们的测量结果出现偏差。密苏里科技大学罗拉分校的理论家乌尔里希·D·詹楚拉说，理论家们也对解释μ子行为和预测质子大小所涉及的计算进行了双重检查，这些计算相对简单。
一些物理学家提出，μ子和质子之间的相互作用可能会因真空和原子核周围短暂出现的未预见的粒子和反粒子对而变得复杂。詹楚拉说，最有可能的候选者是电子-反电子对，根据标准理论，至少在日常原子物理学中不应该出现这些对。“这可能是我们的 QED 图景出了问题的第一个迹象，”波兰华沙大学的理论家克日什托夫·帕楚基说。他说，该理论可能需要进行一些调整，但可能不需要彻底修改。无论答案是什么，物理学家们很可能在未来几年内都有足够多的问题让他们挠头。