有一种特殊的“球”，摸不着也无法被直接捕捉。自理论预言提出之后，让全世界物理学家苦苦追寻了近半个世纪。从2011年开始，我国科学家依托北京正负电子对撞机、北京谱仪Ⅲ（BESIII）持续追踪15年，如今终于揭开了这个“幽灵”的神秘面纱。

　　近日，在巴西召开的国际高能物理大会上，南京大学教授金山代表BESIII国际合作组以特别大会报告的形式宣布：胶球真的存在！

　　理论物理学家、中国科学院院士赵光达介绍，我们周围的一切物质都由原子构成，原子由原子核和核外电子组成，而原子核内又包含质子和中子，它们又由更小的粒子夸克组成。胶子把夸克紧紧“粘”在一起，它所传递的强相互作用力就像一种特殊的胶水。但胶子的特别之处在于，胶子之间有可能相互吸引。

　　那么，胶子能否自己“抱团”形成一种纯由胶子构成、不含任何夸克的粒子，也就是胶球？从20世纪70年代提出这个大胆的猜测起，半个世纪以来，实验上却一直未能找到答案。胶球到底存不存在，是对“量子色动力学”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。

　　“胶球在国际上都曾经是一个研究热点。”赵光达表示，20世纪90年代，关于胶球的研究曾迎来高峰，但因长时间没有突破性进展，热度逐渐下降。北京正负电子对撞机和运行在其上的大型粒子物理探测器北京谱仪Ⅲ，其中一大任务就是寻找胶球。

北京谱仪III（BESIII）探测器。中国科学院高能所供图

　　当对撞能量精确调到30.97亿电子伏特时，就会大量产生J/ψ粒子，其衰变过程非常有利于胶球的产生，是寻找胶球的“理想工厂”。

　　2011年，科研团队在J/ψ粒子的衰变产物中发现了一个新粒子X（2370），疑似为胶球。而后经过13年的努力，于2024年首次利用100亿个J/ψ粒子，测定了X（2370）的自旋和宇称量子数，其质量与格点量子色动力学对相同量子数胶球的理论预言完全一致，为确定其真实身份迈出了关键一步。

　　最近，由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研究团队首次测出了X（2370）的又一项关键“身份特征”——“味单态”性质，同样也是胶球的最重要特性。

　　成果正式发布之前，经过了多次“模拟考”，国内理论家联合讨论会，整整开了5次。“开会的目的是挑毛病，检查实验中是否存在问题。我本人一直保持谨慎态度，截至目前，我没有发现这项成果有任何疑点。现在，我认为实验所有过程都说明胶球是X（2370）的主要成分。”赵光达说。

　　在赵光达看来，认识物质最基本的组成，是永远值得人们深入探索的前沿课题。如果20世纪90年代我国的物理学家选择放弃，就不会有今天的结果。“幸运的是，我们国内的实验物理科学家没有停下脚步，始终坚持搜寻。”他评价，这一成果，正是理论研究与实验观测双向推动、彼此印证的典范，凝结着一代代中国物理家持之以恒的坚守与付出。

　　记者：宋雅娟 蔡琳

　　剪辑：钱锦（实习）