中團隊證實「膠球」存在 由「力」構成的全新物質形態

一個令物理學界振奮的消息6日從在巴西舉行的國際高能物理大會上傳來：中國主導的北京正負電子對撞機實驗團隊宣布，歷經15年追尋，首次構建起完整證據鏈，證實一種新型粒子「膠球」的存在。這意味著人類第一次看到完全由「力」構成的物質形態，一個困擾科學家近半個世紀的謎團就此解開。

光明日報報導，我們周圍的一切，包括桌椅、空氣、人體等，都由原子構成，原子核裡有質子和中子，它們又由更小的粒子「夸克」組成。膠子把夸克緊緊「黏」在一起，它所傳遞的強相互作用力就像一種特殊的膠水。

其中的神奇之處在於，普通的力不會自己抱團，但膠子卻會自己吸引自己。因此，強相互作用基本理論的核心預言是：膠子之間有可能聚合成一種由純「膠水」形成的小球，形成唯一一種完全由「力的傳播子」構成的粒子，即膠球。可是半個世紀以來，科學家想盡各種辦法，始終沒能抓住膠球。

轉機出現在中國的大科學裝置北京正負電子對撞機上。這台巨大的設備能大量產生一種壽命極短的粒子，這種粒子分裂時，恰好非常容易形成膠球。2008年完成重大升級後，對撞機的數據獲取能力躍居世界最前列，為搜尋膠球鋪就了道路。

據報導，由南京大學金山教授和中國科學院高能物理研究所黃燕萍研究員共同領導的研究團隊，近日捕獲了決定性的證據。黃燕萍解釋，普通粒子內部都含有不同種類的夸克，粒子物理學用「味道」來標記不同的夸克種類，而他們新確認的這個新型粒子，內部完全沒有夸克味道，被稱作「味單態」。

「它由純膠子聚合而成，是一種僅由力本身凝結而成的全新物質形態，味單態恰恰是膠球最核心的特徵。」黃燕萍進一步指出，研究團隊測量獲得的這種「純力粒子」的各種性質，與理論預言完全一致，是膠球存在的鐵證。至此，一條完整的實驗證據鏈被建立起來，物理學界尋找了近50年的膠球第一次露出真容。