北京
北京时间8月6日，北京谱仪III实验国际合作组在巴西举行的国际高能物理大会上宣布了一项震动学界的成果：经过15年持续攻关，研究团队建立了证明胶球存在的完整证据链。这一发现解开了困扰物理学界近半个世纪的谜题，证实了一类全新物质形态——纯由“力”构成的物质——的真实存在。
原子核里的质子和中子由夸克组成，夸克之间靠胶子传递强相互作用力。胶子跟光子最大的不同在于：光子不会自己吸引自己，胶子却会。这意味着胶子之间可以相互结合，形成一种全新的粒子，物理学家把它叫做胶球。在描述强相互作用的量子色动力学理论中，胶球是一个极为关键的预言，它是唯一一种完全由“力传播子”构成的粒子。但实验室里能不能找到它，几十年来一直是个未知数。
北京正负电子对撞机大量产生丁肇中先生发现的J/psi粒子，这种粒子衰变的过程恰好极有利于胶球的出现，因此寻找胶球从对撞机立项起就是首要物理目标之一。2011年，BESIII合作组在J/psi的衰变产物中发现了一个新粒子X(2370)，当时就被列为胶球的“嫌疑对象”。此后13年间，团队持续追踪它的身份信息。2024年，他们利用100亿个J/psi粒子样本，首次测定了X(2370)的自旋和宇称量子数，测出的质量数值与格点量子色动力学对同量子数胶球的理论预言完全吻合。
最近，由南京大学金山教授和中国科学院高能物理研究所黄燕萍研究员共同领导的团队又打通了关键一环：他们发现了X(2370)的多个新衰变模式，并且第一次测出了它的一项核心身份特征——“味单态”性质。普通粒子如质子、中子都包含不同“味道”的夸克，比如上夸克、下夸克、奇异夸克。胶球由纯胶子构成，不含任何“味道”信息，天然属于“味单态”。最新的实验结果明确判定，X(2370)正是“味单态”。
从2011年冒头，到2024年确认质量和量子数，再到如今锁定“味单态”身份，BESIII实验用15年时间串起了一条从理论预期到实验验证的完整证据链。至此，物理学家找了近50年的胶球，其存在终于获得了最清晰、最系统的实验支撑。
国际高能物理大会每两年举办一次，通常只在有特别重大的成果发布时才会增设特别大会报告。此次BESIII的宣布正是以这种形式亮相，足见学界对胶球确证这一进展的重视程度。北京正负电子对撞机自2008年完成重大升级以来，BESIII探测器已累计采集超100亿J/psi事例，稳稳占据了陶-粲能区研究的全球领先地位。此次发现也被视为持续积累、精密测量与国际合作协同推进的一次典范产出。
北京谱仪III国际合作组由来自15个国家、约96个研究机构的约700名科学家组成，长期聚焦陶-粲能区的精密物理研究。无论是探测器运行维护、数据采集，还是离线软件与计算中心的数据分析，各个环节的高效配合为这次突破提供了不可或缺的支撑。胶球的证实，不仅给量子色动力学送上了一份决定性的验证，也让一种只靠力本身凝聚成形的新型物质正式进入了人类的认知版图。
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