江苏
现代快报讯（记者 于露 文/摄）2026年8月初，在巴西举办的国际高能物理大会上，南京大学金山教授代表北京正负电子对撞机上的北京谱仪Ⅲ实验（BESIII）国际合作组，以特别大会报告的形式宣布：经过15年的持续研究，BESIII实验建立了证明胶球存在的完整证据链，解开了困扰学术界近半个世纪的胶球存在之谜。
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，因为它是唯一一种由“力的传播子”构成的粒子。
然而，半个世纪以来，实验上一直未能找到胶球。胶球到底存不存在，是对这个物理学理论至关重要的检验，也是至今仍悬而未决的重大科学问题之一。
胶球为什么不容易被找到？金山介绍，一方面，胶球粒子与普通粒子在性质上区别并不明显，此外，胶球会与普通粒子混合，使得胶球原有的特性更加模糊。“因此，我们在实验时要尽量找到胶球的特征信号，使其与普通粒子区分。在积累一定的数据后，让胶球的各种特性显露，最后鉴别出来。”
北京正负电子对撞机大量产生的J/psi粒子，为胶球的寻找与发现提供了极佳的先决条件。理论上，J/psi的衰变过程非常有利于胶球的产生，是寻找胶球的最佳途径之一。
2011年，时任中国科学院高能物理研究所（以下简称研究所）研究员的金山与研究所博士后黄燕萍，在J/psi的衰变产物中发现了一个新粒子X(2370)，疑似为胶球。
“这个新粒子与某一类胶球理论上预言的质量基本一致，为了确定这个可能性，我们花了很长的时间。”金山说。2024年，研究所黄燕萍研究员和金山教授共同指导研究所博士生张鹏，首次测定了X(2370)粒子自旋和宇称量子数，为确定其真实身份迈出了关键一步。
最近，研究团队又发现了多个X(2370)粒子新衰变模式，并且首次测出了它的又一项关键“身份特征”——“味单态”性质。要知道，“味单态”性质是胶球的最重要特性。至此，BESIII实验通过历时15年的一系列研究，建立了从质量、量子数到“味单态”的完整实验证据链，证实X(2370)的主要成分正是物理学家找了近半个世纪的胶球。
这是近五十年来，胶球寻找最明确的实验结果。该发现不仅为“量子色动力学”理论提供了决定性验证，也表明一类全新物质形态——纯由“力”构成的物质的存在。
“这是一个极其重大的发现。”中国科学院院士王贻芳介绍，胶球是人类发现的首个由不含夸克、电子等基本粒子构成的新粒子。“我们理解的世界不仅由电子、质子、夸克构成，也可以由胶球构成，这一新认识让我们对物质世界的理解更加完整。这更是中国科学家对人类认识物质世界所作出的贡献。”
王贻芳说，未来，团队将持续推进胶球性质、衰变道等各方面的研究。此外，团队将对北京正负电子对撞机进行升级，使其产生J/psi粒子数量成10倍提升，以更多的数据探索出对各种胶球更完整的理解。
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