Вселенная наполнена всяким разным, куда бы мы ни заглянули. Несмотря на то, что большая часть Вселенной является «тёмной» в том смысле, что мы ещё не выяснили, как её непосредственно обнаружить — 95 % плотности космической энергии состоит из тёмной энергии и тёмной материи — оставшиеся 5 %, которые представлены различными формами материи и излучения, имеют огромное значение. Из них состоим мы, планеты, звезды и галактики, а также звёздный свет, плазма и облака нейтрального газа, обнаруженные внутри и за пределами галактик, и всё остальное, что мы можем наблюдать. Из этих 5 %, с точки зрения массы, более трёх четвертей находится в форме протонов: простейших и самых лёгких барионов во всей Вселенной; частиц, состоящих из трёх кварков.
Насколько мы можем судить, протон является стабильной частицей. Экспериментально мы установили нижний предел его жизни в 1034 года: это примерно в септиллион раз больше, чем нынешний возраст Вселенной. И всё же вопрос о том, распадается ли протон, и если да, то какова его продолжительность жизни, находится в центре одной из величайших загадок всей теоретической физики. Как мы работаем над поиском ответа и что именно поставлено на карту? Именно это хочет узнать читатель, задавая вопрос:
«Как... мы когда-нибудь сможем узнать, распадаются ли протоны? Какая технология нам нужна, чтобы это обнаружить? Можем ли мы заставить это произойти?»
Это сложный и глубокий вопрос, но его важность не всегда очевидна. Давайте разберёмся, почему вопрос о стабильности протона так важен, а затем вернёмся к нашим лучшим нынешним и будущим попыткам найти ответ.