中国科学家首次证明胶球存在：全新物质形态完全不同于质子和中子

8月10日消息，中科院高能物理研究所发布了重磅科研成果。由我国科研人员牵头的北京谱仪Ⅲ国际合作组，历时15年，成功验证了胶球的真实存在。

这是一种和质子、中子完全不一样的全新物质形态，解开了近50年物理学界的未解谜题。

我们身边所有物质的原子核，都是质子、中子组成，而质子、中子内部还有更小的夸克。夸克不会散开，全靠胶子充当“胶水”，传递强作用力把它们粘在一起。

光子只会传递电磁力，不会自己互相吸引，但胶子不一样，胶子之间能互相绑定。早在上世纪70年代，粒子物理标准模型就推测，大量胶子聚集捆绑，能形成独立粒子，也就是胶球。但过去几十年，全世界的实验都没能拿出实锤证据。

整套研究依托北京正负电子对撞机搭载的北京谱仪Ⅲ设备推进。团队2011年就捕捉到新粒子X (2370)，当时就怀疑它是胶球。

2024年，科研人员测算出这颗粒子的量子态参数，数值刚好匹配理论里胶球的特征，拿到第一层关键证据。

本次最新研究补上决定性证据，团队测出X (2370)独有的味单态属性，这是区分胶球和普通粒子的核心标识。

质子、中子这类常规粒子内部都带有不同种类夸克，如上夸克、下夸克、奇异夸克等。只有胶球几乎全由胶子构成，不存在夸克的“味”属性。

同时研究人员观测到X(2370) 多种全新衰变方式，完整证据链彻底坐实胶球身份。

简单区分两者差异：质子、中子是“夸克+胶子”组合出来的粒子，胶球是纯粹靠传递作用力的胶子抱团形成，相当于单纯由“力”构成物质，这在已知微观粒子里仅此一类。

研究人员表示，这是近五十年来寻找胶球最明确的实验结果，验证了胶子能够自我结合形成新型物质的理论预言，对于检验粒子物理学标准模型具有重要意义。

北京谱仪III探测器正面照