清華大學物理系劉怡維副教授的研究團隊，花費近10年的研究發現，質子的大小比過去研究結果小！這項重大發現，不只背離目前所有相關理論與實驗，更讓百年建立的原子物理學出現矛盾與不一致，因此可能改寫大學物理相關教科書。
此項研究也被刊登在最具權威的科學刊物《Nature》雜誌中的封面故事。
劉怡維表示，此研究結果在目前生活中，並不會造成太大的影響，主要是知識上的進展，滿足人類的好奇心。這項發現，將使原子發出光譜位置的計算重新被判定。
劉怡維研究團隊以奇異氫原子(Exotic atom)光譜測量發現，組成元素之一的質子，大小竟然比之前的研究結果小4%。奇異氫原子是由一個帶負電的渺子(muon)圍繞質子所組成，渺子相似於電子(故以渺子取代電子，作為研究的標準)，又由於它更靠近質子，故能更準確的「測量」質子的特性。
渺子質量比電子重200倍，因此它運行的軌道比正常的電子軌道小了200倍，所以更加靠近質子。研究團隊使用特製雷射照射，所產生頻率的不同，來判斷光譜頻率的對應位置變化，在2009年7月5日，偵測出累積近半年的光譜記錄有所變化，進而決定質子的半徑。
質子半徑原本被公認為0.8768飛米 (每一飛米(fm)為10-15米(m))，劉怡維指出，新研究數值0.84184飛米，與公認值誤差4%。也因此部分物理理論公式將重新被檢視，像是目前最精確的基本物理常數－雷德堡常數，及當前已被精準檢驗過的量子電動力學(Quantum electrodynamics ,QED)。
劉怡維說到，未來五年內應該不會有太大的更改，就算會有更改，也會因此研究結果為基礎去做改變，研究團隊也非常感謝行政院國科會持續不斷的經費支持，讓他們有更優越的研究支援「透過看到更小的東西，希望未來可以發現更新的事物。」
