Quando si cerca qualcosa, può essere d'aiuto sapere dove il qualcosa NON è. I fisici nucleari sono in fermento perché finalmente possono eliminare una delle tre possibili ipotesi che spiegherebbero l'origine dello spin nucleare.
Da circa 70 anni, infatti si sa che il protone si comporta come un piccolo magnete e possiede esattamente spin 1/2. Ma da allora si cerca di capire l'origine di questa proprietà. Il protone consiste di tre particelle fondamentali (quark), e una manciata di altre particelle dette gluoni. Ogni quark possiede mezza unità di spin, e i fisici teorici pensavano che i quark fossero allineati, o polarizzati sufficientemente da fornire al protone il suo momento di spin. Tuttavia durante gli anni 80 fu mostrato sperimentalmente che il contributo dei quark era al massimo stimabile in 20% del totale del momento di spin nucleare del protone.
Sorsero allora tre possibili ipotesi che spiegavano il deficit di spin.
Lo spin dei quark è stato misurato in esperimenti di collisione che generano muoni dai quark. Il problema è che un gluone a sua volta può suddividersi in un quark e un anti-quark, e il muone può espellere uno o l'altro di questi. Se i gluoni fossero altamente polarizzati tale interazione potrebbe oscurare la polarizzazione dei quark.
Un avanzamento nella conoscenza in questo settore è stato ottenuto da due team di ricerca, il primo al Brookhaven National Laboratory (Upton, NY, USA) in consorzio con la agenzia di ricerca RIKEN, Giapponese, e il secondo contributo dal CERN in Svizzera. In entrambi i casi è stato valutata il contributo della polarizzazione dei gluoni, e al CERN è stato stimato contribuire non piu del 10%. Questo risultato sembra escludere l'ipotesi n.1.
Rimane quindi da attribuire circa un 70% del momento di spin, ad una delle due ipotesi rimanenti.