南大教授领衔的科学家团队成功证明：力，自己成了“球”！
2026年盛夏，国际高能物理大会（ICHEP）传来一则令全球物理学界震动的消息：由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（BESⅢ）实验合作组以大会特别报告的形式正式宣布，经过长达15年的数据积累与反复论证，确认了理论预言近半个世纪的“胶球”粒子的存在。
这意味着一类完全由“力”本身构成的崭新物质形态，首次被人类确凿地捕获。力，不再只是物体间的相互作用，它自己凝聚成了实实在在的“球”。
从“水泥”到“砖块”：一场颠覆常识的飞跃
我们周围的一切，包括桌椅、空气乃至人体，都由原子构成。原子核里有质子和中子，而质子和中子内部还有更基本的粒子——夸克。夸克之间靠一种叫“胶子”的粒子传递强相互作用力，将它们紧紧束缚。
如果夸克是盖房子的“砖块”，胶子就是连接砖块的“水泥”。长久以来，胶子都被定义为传递力的“媒介”，而非物质本身。
但这套看似绝对的规则，早在50年前就被理论物理学家埋下了颠覆的伏笔。与传播电磁力的光子不同，胶子自身也带有“色荷”（强相互作用的荷）。打个比方：光子不带电，所以光与光之间互不搭理；但胶子自带“色荷”，胶子之间可以相互吸引、相互“粘合”。理论上，多个胶子可以不借助任何夸克，仅凭自身相互作用就“抱团”形成稳定的独立粒子——这就是“胶球”。
这一预言的颠覆性在于：它打破了“物质是实体，力是关系”的经典认知。就像是说，舞台上的“演员”和连接演员的“剧情”本是两回事，但最终证明，“剧情”本身也可以变成一个独立的“演员”。
然而，近半个世纪以来，实验上一直未能找到它。胶球到底存不存在，是对这套理论至关重要的检验。
金山指出，最大的困难在于胶球可能与含夸克的粒子混合。“很难单独把它拎出来看，它经常跟别的含夸克的粒子搅在一起。我们要做的，就是通过海量数据分析，尽可能地找出有别于含夸克粒子的各种特征信号。”
北京正负电子对撞机恰好提供了最佳条件。它能大量产生一种叫J／ψ的粒子，这种粒子衰变时会产生大量胶子，是天然的“胶球工厂”。但即便有了“工厂”，从海量数据中识别出胶球，依然如同大海捞针。
百亿次“衰变”中捞针，15年铸就铁证
2011年，时任中国科学院高能物理研究所研究员金山指导博士生黄燕萍在BESⅢ实验的J／ψ粒子衰变产物中发现了一个新粒子，命名为X(2370)。它的质量与理论预言的胶球高度吻合，但怀疑不等于证实。
要“验明正身”，必须找到一条无懈可击的证据链。判定一个粒子是不是胶球，至少要满足四大铁律：质量吻合、自旋宇称等量子数吻合、“味单态”性质（即对所有的夸克种类“一视同仁”），以及极窄的衰变宽度。
这是一场跨越了15年的极限攻坚。
从2011年到2024年，为了测定X(2370)最核心的“量子数”（可以理解为粒子的“身份证号”），团队经历了长达13年的煎熬。由于本底干扰极强，信号几乎被淹没在杂乱的噪声里，先后有多名学生因担心无法毕业而选择退出。
2024年，黄燕萍研究员带领博士生张鹏开发出全新的多维拟合方法，利用量子干涉效应，像从嘈杂的广播中精准调频一样，最终测得其量子数与胶球预言完全一致。
其后两年间，金山和黄燕萍共同带领张鹏、石硕、闵天觉、尹琪钦、许皓月等青年科研人员发现了X(2370)粒子新的衰变模式并证明了其“味单态”特性。而证明“味单态”的最后一块拼图，灵感竟来自2024年布拉格国际高能物理大会期间，金山与高能所刘北江研究员在反复讨论中从一篇上世纪80年代的“古老”文献中获得的启发：不去直接测量复杂的对称性，而是通过寻找某个特殊衰变道是否被“压低”来巧妙判定。
在成果正式发布前，最近半年时间里，高能所组织了5次由理论家和实验家共同参与的“挑刺大会”。北京大学赵光达院士、高能所陈莹研究员和中国科学院理论物理研究所郭奉坤研究员等国内多个单位的强子物理理论专家参与了研讨。大家专门从理论角度提出所有可能的普通粒子解释，要求实验团队逐一排除，直到确认X（2370）的性质无法用任何其他类型强子解释。
最终，研究团队以排除法得出结论：X(2370)中主导成分是人类苦苦寻找半个世纪的“味单态”胶球。
卡内基梅隆大学胶球专家科林·莫宁斯塔评价称：“这是迄今为止最强有力的证据，证明宇宙中确实存在以胶子为主体构成的粒子。”他说“这一发现是基础物理纪念碑级的成就”。
意义远超“发现新粒子”：改写物质认知，解开质量谜题
“胶球”的发现，其意义远超找到一种新粒子。它至少在3个层面，刷新了人类对宇宙的认知。
首先，它让“力与物质”的边界从此模糊。
在此之前，人类所知的所有稳定物质，全部由夸克和电子构成。山川湖海、日月星辰，包括我们自身，都源自这几种基本“砖块”。科学界曾一度认为，物质的基本形态已被人类摸清。
但胶球的出现彻底打破了这一认知。它证明了“力”本身就是宇宙物质的一种独立形态。这就像是在告诉人类：你以为物质是砖块，力是水泥？不，水泥自己也能烧成砖。宇宙的物质形态，远比我们想象的更加狂野和丰富。
其次，它揭示了有别于“希格斯机制”的质量起源。
这是该成果容易被忽略的意义。我们身体的绝大部分质量从何而来？
大众熟知的“希格斯粒子”解释了粒子物理标准模型中基本粒子的质量来源，但构成质子、中子乃至人类自身的绝大部分质量，其实并非来自夸克本身，而是来自强相互作用将胶子束缚在一起时产生的巨大能量，质量在这里等价于被“锁”在强力之中的能量。
而胶球，这个完全不含夸克的粒子，其全部质量都来源于纯相互作用能。发现胶球，就等于找到了一个天然的“质量实验室”，可以直接验证“质量来源于强相互作用”这一独立于“希格斯机制”的全新路径。它为破解“质量起源”这一终极谜题，打开了一扇全新的大门。
此外，它证明了基础研究的“长期主义”价值。
中国科学院院士王贻芳介绍，北京正负电子对撞机累计投资约8.8亿元，运行超过40年，科学寿命“全球独一份”。这项成果的背后，是中国高能物理界跨越五代人的接力：从第一代的朱洪元先生，到朱先生的学生黄涛研究员，到金山，到黄燕萍，再到张鹏等青年学生，整整五代科研人，耗时半个世纪。
如果因为短期未见成果而关闭装置，人类将永远无法触达这一真相。王贻芳坦言：“我们无法承诺哪一天给什么成果，我们只需要追求卓越。”这一成果，正是中国高能物理界理论与实验深度融合结出的硕果。
胶球的发现只是研究胶球的起点。理论上，胶球存在完整的“家族谱系”，包括不同自旋和质量的标量胶球、张量胶球等。
高能所计划继续升级对撞机，将亮度再提升10倍，获取更多数据，寻找完整的胶球家族，进一步探索强相互作用的底层奥秘。王贻芳院士呼吁，基础研究不应追求短平快，而应对卓越的课题实行长期稳定的支持，让科学家能够心无旁骛地潜心攻关。正如他所说：“基础研究有自身的学科发展逻辑，科学家能判断方向的先进性，但无法承诺具体的成果产出时间。”
力可以凝物，能量可以成形。宇宙最顶级的真相，就在不断突破的探索之中。
新华日报·交汇点记者 杨频萍 程晓琳
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