力竟然可以变成物质！中国科学家首次证实胶球存在

2006年，黄燕萍走进中国科学院高能物理研究所的时候，还是一个年轻的学生。她的导师金山告诉她，我们要找一种东西——一种只存在于理论中、从未被任何人看见过的东西。

它叫胶球。

那一年，没有人知道能不能找到。甚至连它是否真的存在，都是物理学界悬了三十年的问号。

二十年后，2026年8月6日，巴西纳塔尔。国际高能物理大会上，一个特别大会报告被临时加入议程。北京正负电子对撞机上的北京谱仪III实验国际合作组，向全球物理学界宣布：历经15年研究，我们首次证明了胶球的存在。

人类第一次看到了完全由“力”构成的物质形态。

消息传回国内，有网友在新闻下留言：“这不就是《三体》里的水滴吗？”也有人问：“力也能变成东西？那爱能不能？”

这些追问，天真却深刻。

因为我们今天要谈的，不只是粒子物理学的胜利。而是一面能照见万物本质的镜子。

一、光不会抱团，胶子会

我们周围的一切——桌椅、空气、人的身体——都由原子构成。原子核里有质子和中子，它们又由更小的粒子——夸克组成。

夸克之间靠一种叫“胶子”的东西传递强相互作用力，把彼此紧紧粘在一起。

光靠光子传递电磁力。但光子不会自己吸引自己——打一束光过去，不会聚成一团光球。然而胶子不一样：它会自己吸引自己。

这意味着什么？

力可以凝成实体。 胶子可以相互吸引、彼此纠缠，聚合成一种全新的粒子——由纯“胶水”形成的小球。物理学家把它叫做胶球。

在描述强相互作用的物理学理论“量子色动力学”里，胶球是个极其重要的预言——它是唯一一种完全由“力的传播子”构成的粒子。力本身，凝结成了物质。

光子不会。引力子也不会（如果它存在的话）。只有胶子会。

因为强力所基于的规范群是非阿贝尔的。它的规则允许力自己跟自己玩、自己抱自己。这不是人类发明的理论，而是大自然写下的底层代码。

如果找不到胶球，整个理论就会动摇。大自然是按照这个规则运行的——还是我们想多了？

半个世纪，科学家用尽各种办法，始终没能抓住它。

直到北京正负电子对撞机出现。

这台位于中国科学院高能物理研究所的装置，是一个埋在地下的巨型环形加速器。正电子和负电子在管道里高速奔跑、迎头相撞，撞击瞬间产生的新粒子被北京谱仪III探测器“拍”下来——像一台能看到物质最深层结构的超级显微镜。

2008年完成重大升级后，它的数据获取能力跃居世界最前列。

正是这台装置，锁定了寻找胶球的最佳路径：大量产生丁肇中发现的J/psi粒子。理论上，J/psi的衰变过程非常有利于胶球的产生。胶球的实验寻找，成为北京正负电子对撞机几十年来的首要物理目标之一。

目标定了。然后是无尽的等待。

2011年，BESIII合作组在J/psi的衰变产物中发现了一个新粒子，命名为X(2370)。它看起来像是胶球——但它也可能是别的什么东西。物理学家不能靠“看起来像”下结论。

接下来的13年，他们一头扎进了100亿个J/psi粒子的数据里。本底高达50%，屡屡受挫。

2024年，他们精确测定了X(2370)的自旋和宇称量子数——结果与格点量子色动力学对胶球的理论预言完全一致。

但这还不够。

又过了两年。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，发现了多个X(2370)的新衰变模式，并且首次测出了它的又一项关键特征——“味单态”性质。

普通粒子都含有不同“味道”的夸克——上夸克、下夸克、奇异夸克。而胶球由纯胶子构成，不含任何“味道”信息。它是纯净的、无味的、没有内部结构的。

“味单态”，正是胶球最核心的身份特征。

至此，一条完整的实验证据链被建立起来：质量、量子数、味单态。三个指标，环环相扣。

物理学界找了近50年的胶球，第一次露出真容。

《自然》杂志邀请的两位国际同行评价：结果是“令人信服的”（convincing）。《科学》杂志邀请的同行则用了两个词：“纪念碑级的成就”（monumental achievement）——“在所有方框中打钩”（ticking all the boxes）。意思是，所有条件全部满足了。

北京谱仪III实验国际合作组由来自15个国家、约96个研究机构的约700名科学家组成。但这项成果是由中国主导的。它展示了北京正负电子对撞机在强相互作用研究领域的独特优势。

这不是追赶，这是领跑。

二、物质、暗物质与宇宙的未解之谜

胶球的发现，不只是又多了一个粒子。它是一把钥匙。

金山教授说，这一发现“清晰无误地告诉人类，‘力’本身可以单独凝结成实体粒子”——这是一种此前未知的物质存在形式。

这背后藏着一个更大的问题：宇宙中95%的东西，我们还看不见。

普通物质——你、我、星辰、星系——只占宇宙的5%。剩下的是暗物质和暗能量。我们不知道它们是什么。

胶球的发现，或许能提供一条线索。

在“量子色动力学”理论中，最轻的标量胶球被认为是暗物质的候选者之一。理论物理学家已经提出了“胶球暗物质”的概念。有研究预测，暗物质可能是由最轻的标量胶球构成的复合粒子。在最简单的暗禁闭规范理论中，最轻的强子就是胶球。

暗物质可能是一种由力构成的物质。看不见的宇宙，也许是由看不见的“力”凝聚而成的。

一个只靠引力与可见世界耦合、在暗杨-米尔斯扇区中形成的胶球态。它不与光相互作用，所以看不见。但它确实存在——就像胶球曾经被认为存在、却半个世纪无人见过一样。

今天我们证明了胶球的存在。明天，我们会不会证明暗物质也是由“力”构成的？

这不仅是粒子物理学的追问，也是宇宙学的追问。而这恰恰是这项发现最迷人的地方——它打开了一扇门，门后是全新的、未知的物理图景。更根本地，胶球的发现直接验证了量子色动力学的非阿贝尔规范结构。它证明了大自然在最微观的尺度上，是按照一套极其精巧的规则运行的。

黄燕萍研究员回忆起2011年第一次看到X(2370)信号时的情景：“那时我们非常兴奋。”但她不知道，从兴奋到最终的证明，还要走15年。

15年，从确认信号到完成证明。物理学不是灵光一现，是日复一日的积累。北京谱仪III探测器已累计采集超过100亿J/psi事例。100亿次碰撞，100亿次记录，才换来一个答案。

黄涛研究员说得直接：“从量子色动力学建立到现在已经50年了，胶球是它最重要的预言之一。但物理学界50年都没找到胶球。现在我们找到了，这就是重要性。”

50年的等待，15年的攻坚，100亿次的数据——才换来一个“力可以变成物质”的回答。

三、认知的边疆：科学尽头，万物一体

胶球的发现，不只是物理学的事。它是人类认知边界的一次突破。

如果你愿意把目光从粒子对撞机的数据上移开，看向更远的地方——你会发现一个惊人的事实：越是接近宇宙的底层逻辑，科学与哲学、甚至古老的玄学，就越发靠近。

“力”可以变成“物”。这听起来像一句玄学——能量与物质的相互转化，东方哲学讲“气聚则成形，气散则成风”，佛家讲“色即是空，空即是色”，道家讲“有无相生”。

几千年前，古人用直觉捕捉到了某种东西。几千年后，科学家用对撞机证明了它。

这不是说古人的玄学“正确”。而是说，人类认知的两种路径——直觉的、理性的——在接近宇宙本源的地方，似乎指向了同一个方向。 力可以凝成实体——这是物理学的结论，也是哲学的回响。宇宙中95%是看不见的暗物质——这是天文学的观测，也是人类对“不可见之存在”最深刻的实证。

胶球，不过2.37GeV的质量，比一个质子重不了多少。但它存在的意义远不止于此。它是自然法则在微观尺度上的一次自我证明。它告诉我们：宇宙的底层代码，远比我们想象的更简洁、也更深邃。

金山教授说得好：“这一发现极大地拓展了我们对物质世界的认知边界。”

边界被推开了。问题在于——门后是什么？

暗物质可能是由胶球构成的。宇宙中95%的看不见之物，也许正是由“力”凝聚而成的某种形态。如果是这样，那我们看到的——星辰、大地、彼此——不过是冰山浮在水面上的那一角。

水面之下，是更庞大的、由力构成的世界。我们刚刚开始看见它。

资料来源

1. 证实“胶球”存在引公众热议，科学家详解成果内情，科学网/中国科学报（倪思洁），2026-08-16
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/8/569861.shtm
2. 首次证实！“胶球”存在，人民日报（吴月辉），2026-08-07
https://www.cas.cn/cm/202608/t20260807_5117983.shtml
3. 力直接构成物质！中国科学家首次认证胶球存在，中国科学报（倪思洁），2026-08-07
https://www.cas.cn/cm/202608/t20260807_5117987.shtml
4. 纯粹由“力”构成的物质胶球首次证实存在，科技日报，2026-08-07
https://tech.cnr.cn/gstj/20260807/t20260807_527751504.shtml
5. 北京谱仪完整证据链认证胶球存在 证实纯“力”构成全新物质形态，中国新闻网（孙自法），2026-08-07
https://www.cas.cn/cm/202608/t20260807_5117988.shtml
6. 人类首次看到由“力”构成的物质，光明日报（崔兴毅），2026-08-07
https://www.cas.cn/cm/202608/t20260807_5117984.shtml
7. A particle made of force: physicists say they’ve found mysterious ‘glueball’，Nature（Davide Castelvecchi），2026-08-12
https://www.nature.com/articles/d41586-026-02498-1
8. 北京谱仪III实验首次证实胶球存在 解开困扰学术界近半个世纪谜题，新华网，2026-08-06
https://www.xinhuanet.com
9. 大国重器首次证实“胶球”存在！解开困扰学术界近半个世纪的谜题，澎湃新闻，2026-08-06
https://m.thepaper.cn
10. 胶球暗物质——从引力波到直接探测，王志伟研究员报告，中国科学技术大学，2026-05-07
https://pcft.ustc.edu.cn

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