科學理論的預測讓科學家對通過實驗發現有信心，但經過測試發現它們完全錯了？

我提名了EMC效果 - 維基百科。EMC（European Muon Collaboration的縮寫）是SPS在CERN的一項實驗，在七十年代末和八十年代收集數據。它將高能量μ子與各種核目標相撞。高能量μ子“看到”核子作為夸克的集合并與其中一個夸克發生碰撞。對μ子的能量和散射角的分析允許找到質子和中子中夸克的動量分布 - 所謂的結構函數。

EMC研究質子上μ子的散射，找到質子結構函數，然后是氘核，它與質子的結果一起使它們能夠提取中子結構函數。然后他們嘗試了鐵靶。最常見的鐵，鐵-56的同位素，包含28個質子和28個中子。每個核子的結合能低于質子質量的1％，因此每個人都認為，結合在核中對質子結構的影響可以忽略不計。因此可以預期，鐵上的散射結果與氘核上的散射結果類似，只是整個橫截面（散射概率）將高出28倍。

令大家驚訝的是，鐵的結果出現了明顯不同：核中結合的質子和中子似乎具有較少的高動量夸克，但更多的低動量夸克。這引發了許多理論活動，試圖解釋結果。

后來，以SMC（Spin Muon Collaboration）為名的EMC實驗產生了另一個驚喜。質子是自旋1/2粒子，由3個自旋1/2“價夸克”和膠子和夸克 - 反夸克對的“海”組成。理論家普遍認為，質子的自旋由價夸克攜帶，而“海”實際上是非極化的。因此，在極化質子中，我們平均會發現兩個具有與質子自旋方向相同的自旋的價夸克，以及一個具有相反自旋方向的夸克。SMC在偏振目標上散射偏振μ子并發現，價夸克的平均自旋接近于零，即質子旋轉方向上自旋的價夸克的數量接近于具有相反方向自旋的夸克數。因此，大多數質子自旋必須來自海洋的極化，或者來自夸克的軌道角動量。

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