质子的质量从何而来？
整体应该等于部分之和，但是质子不是。原因如下。
整体等于部分之和。从星系到行星、到城市、到分子、再到原子，都是如此。如果你把任何一个系统的所有组件全都单独拎出来看一看，就能清楚地看到它们是如何结合在一起并构成整个系统的。这就是总量等于它所有不同的部分加起来的量。
可质子并不遵循这样的规则。
质子由3个夸克组成，但是如果把这3个夸克的质量加起来，你会发现这个数字不但不等于质子的实际质量，而且两者相差甚远。
那为什么质子不遵循“总数等于部分之和”这个规律呢？这就是巴里·达菲要我们解决的问题——
质子内部发生了什么？为什么它的质量超过了组成它的夸克的质量之和呢？
为了找出答案，我们必须要做一些深层次的了解。
图解：人体的组成，事关原子的数量与质量。我们身体的整体，等于身体各个部分的总和，直到小到一个很基础的尺度才不是如此。在这个尺度上，我们就能发现实际上我们比各部分的组成之和大一些。
(ED UTHMAN, M.D., VIA WEB2.AIRMAIL.NET/UTHMAN (L); WIKIMEDIA COMMONS USER ZHAOCAROL (R))
从我们自己的身上可以得到一个提示——如果把自身细分得越来越小，你就会发现，在质量这方面，整体等于各部分之和。你身体的骨骼，脂肪，肌肉和器官加起来就是一个完整的人。进一步细分下去，就算到细胞的层次，把各部分质量加起来依然等于你现在的体重。
细胞可以被分为细胞器，细胞器由单个的分子组成，分子又由原子组成，在各自的层次上，这些整体的质量和部分质量的总和没有区别。但是到了原子以下，质子、中子和电子层次的时候，有趣的事情发生了。在那个层次，有一个微小但非常明显的差异：单个质子、中子和电子从整个人体中偏离 1％左右。这种差异是真实的。
图解：从宏观尺度到亚原子，基本粒子的大小在决定复合结构的大小方面起的作用微乎其微。构建基块是否真正具有基本面和/或点状粒子仍不得而知。(图源：MAGDALENA KOWALSKA / CERN / ISOLDE TEAM)
与所有已知的生物一样，人类也是碳基生命形式。碳原子由六个质子和六个中子组成，但如果你测一下碳原子的质量，它大约比组成它的各个成分的总和轻0.8%。罪魁祸首是核约束性能源；当你把原子核结合到一起时，它们的总质量比构成它们的质子和中子的质量之和要小。
碳是由氢聚变成氦，然后再由氦聚变而来；大多数类型恒星在主序星与红巨星阶段都会通过这种过程释放能量。由爱因斯坦的E = mc²可知，这种“质量亏损”是恒星能量的来源。当恒星在燃烧时，它们会制造出更加紧密结合的原子核，以辐射的形式释放出能量。
图解：在天琴座第二和第三亮的恒星，蓝色巨型恒星谢利亚克和苏拉法特之间，环形星云在夜空中闪耀。在恒星生命的所有阶段，包括巨相，核聚变为恒星提供动力，核与核将更加紧密地结合，通过E = mc²将质量转化为能量的辐射所发射的能量将更加紧密。(图源：NASA, ESA, DIGITIZED SKY SURVEY 2)
大多数类型的结合能的工作原理是这样的：将结合在一起的东西拆开时会遇到困难，原因是因为它们在被连接在一起时释放出了能量，而你必须把这部分能量重新归还给它们，才能将它们拆开。
看一看构成质子的粒子——它们核心的两个上夸克和一个下夸克——它们的组合质量只有质子整体质量的0.2%，结合能就是产生这么一个令人费解的事实的原因。
不过，我们还可以从结合能的本质上来解释这个事实。
夸克结合成质子的方式，与我们所知道的其他力相互作用力有着根本上的区别。一般物体（注：宏观）之间的引力、电磁力会随着距离缩短而变强。但夸克不同，当夸克之间任意接近后，这些吸引力都会变为0。
