研究：质子确实比较小 电核半径为0.84087飞米
全球物理学家积极欲解开质子大小的谜题，继2010年之后，包含清大在内的国际研究团队，透过奇异氢原子的雷射光谱确认了质子确实是出乎意料的小，若能解开这个质子大小之谜，则有探索「新物理」的可能性。
行政院国家科学委员会6日举行由清华大学物理系副教授刘怡维参与国际研究团队有关「质子大小之谜」 (proton size puzzle)的研究成果发表记者会。成果并发表在1月25日出版的Science期刊。
这项研究成果经由缈子氢原子的跃迁(transition)，再次量得质子大小为0.84087(正负差0.00039)飞米，与2010年数据相符，将精确度提高了1.7倍，与国际科学技术数据委员会(The Committee on Data for Science and Technology；CODATA)的差异由5个标准差扩到7个，并得到了质子的磁半径(magnetic radius)。
质子、中子及电子是组成物质的3个基本元素，质子具有磁性，是个小磁铁，超精细结构的量测可以推出质子磁力大小。目前质子的公认值为0.8768飞米，每1飞米为1公尺乘10的负15次方。
刘怡维表示，这项研究结果不只背离了现有的相关理论与实验，更让百年来建立的原子物理学出现矛盾与不一致，包括量子电动力学 (Quantum electrodynamics, QED)，或是雷德堡常数，都将面临挑战。
国科会表示，至今众多理论学家与实验学家仍努力设法解开这个不一致的数据：称之为质子大小之谜。过去以一般氢原子，或是电子-质子散射所进行的量测都因此发现而被重新分析、检视，甚至将重启过去的实验。来自不同领域的理论物理学家也试图从不同的角度来解释这项物理学中的不一致，包括超越标准模型的有趣理论架构。或是设想比现今更加复杂的质子结构，试图在理论上进行补救。
国科会指出，质子是由3个夸克所组成，是一个有着空间展延的物体。带着电核与磁性的夸克，在空间上的组合方式，也就造成质子的电核与磁性在空间上的分布，也就是质子的大小。
质子大小量测可利用缈子(一个特性像电子，但是质量为其200倍，并且生命周期较短的基本粒子)与质子组合成缈子氢原子 ，透过雷射光谱学的方法，量测缈子氢原子的能阶，也就能精确地决定了质子的大小。