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技术专家经常利用质子的磁性——奥托·斯特恩在 1933 年发现质子的磁性比量子力学预测的大约三倍。一个主要的例子是磁共振成像 (MRI) 机器，它在生物学和医学中得到广泛应用。但物理学家仍然不明白究竟是什么产生了粒子的磁性。主要问题是他们不能简单地将质子拆开来研究其组成部分——夸克——实际上是如何影响其性质的。但是，12 月 15 日出版的《科学》杂志上报道的一组新实验揭示了奇异夸克在质子的磁力中所起的特定作用，事实上，他们认为这种作用比之前认为的要小得多。
在 20 世纪 70 年代，研究人员通过将称为 π 介子的粒子束散射到质子和中子上（统称为核子）来研究“奇异性”。第二种方法是在 20 世纪 80 年代进行的 μ 子散射。但在新的研究中，来自九所不同大学的物理学家团队尝试了第三种方法：电子散射，它利用了所谓的弱力违反镜像对称性或宇称这一事实。“弱力的宇称破坏性质为揭示质子的内部结构提供了强大的工具，”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的道格·贝克说。“基本思想是研究质子与逆时针旋转的电子相互作用的偏好，而不是与顺时针旋转的电子相互作用的偏好。”
该小组首先发射了一束强烈的电子束，散射到一个液态氢靶上，这表明奇异夸克对质子磁性的贡献可能很大。但在第二次测试中，他们将电子散射到氘上，得到了不同的读数。“新结果表明，质子磁矩中只有不到 6% 来自奇异夸克，”贝克说。物理学家将这种差异归因于一种长期预测但从未测量的效应——质子的所谓环偶极矩。他们计划继续使用特殊的环形超导磁体进行研究，该磁体目前正在测试中。“新的磁体应该可以在更宽的动量传递范围内以更高的精度测量环偶极矩，”贝克评论道。“我们将不再看到质子的整体磁矩，而是能够改变我们探针的大小来研究质子内部的小结构。”