自从发现原子核的主要成分：质子和中子以来，已经过去了近 100 年。它们最初被认为是不可分割的，但在 20 世纪 60 年代，科学家们推测，当在足够高的能量下进行探测时，质子和中子将揭示它们的内部结构——由胶子永久地结合在一起的夸克的存在。
很快，夸克的存在就被实验证实了。然而，当原子核中只能看到质子和中子时，没有人能够使用夸克-胶子模型重现低能核实验的结果。
实验表明，在相对较低的能量下，原子核的行为就好像它们是由核子(质子和中子)组成的，而在高能量下，夸克和胶子在原子核中是“可见的”。使用模型可以很好地再现原子核与电子的碰撞结果，这些模型假设仅存在核子来描述低能碰撞，或者仅存在部分子(夸克和胶子)来描述高能碰撞。 nCTEQ 国际夸克-胶子分布合作的科学家们已经克服了这一长期僵局。
波兰科学院原子物理研究所的物理学家使用了高能碰撞数据，包括欧洲核子研究中心大型强子对撞机收集的数据。主要目标是研究高能原子核的部分子结构，目前用部分子分布函数(PDF)来描述。
这些函数用于显示夸克和胶子在质子和中子内以及整个原子核中的分布。使用原子核的 PDF 函数，您可以通过实验确定电子或质子与原子核碰撞时形成特定粒子的概率。
新科学著作中提出的方法扩展了部分子分布函数的描述。科学家们受到用于描述低能碰撞的核模型的启发。他们假设质子和中子结合成强相互作用的相关核子对：质子-中子、质子-质子和中子-中子。
新方法可以确定 18 个研究的原子核的原子核中部分子的分布函数、相关核子对中部分子的分布，甚至此类相关对的数量。结果证实了低能实验中已知的一个观察结果：大多数相关对是质子-中子对。
与用于确定原子核中部分子分布的传统方法相比，所提出的方法的优点是它提供了对实验数据更准确的描述。研究人员对特定核子配对现象的模型进行了改进。他们认识到这种效应可能会在部分子层面产生影响。这使得从概念上简化理论描述成为可能，这将使我们将来能够更准确地研究单个原子核的部分子分布。
理论预测与实验数据的一致性意味着，利用帕顿模型和高能区的数据，首次有可能重现原子核的行为。到目前为止，它只能通过核子描述和低能碰撞数据来解释。研究结果为更好地理解原子核的结构及其高能和低能方面提供了新的视角。
