2026年8月6日，在巴西举行的国际高能物理大会（ICHEP 2026）特别报告上，中国主导的北京正负电子对撞机实验（BES III）团队发布了一项沉寂半个世纪的突破：科学家首次获得了完整证据链，证实了完全由「力」凝结而成的实体粒子——「胶球」的存在。
在常人的认知里，真实世界由电子、夸克等实体粒子组成，而力只是在粒子之间传递相互作用的抽象介质。但在描述强相互作用的量子色动力学框架中，传递强核力的胶子具备一种奇特性质——它们自身带有颜色电荷，因而可以相互吸引并黏合在一起，形成完全不含任何夸克成分的纯力粒子。
南京大学金山教授与中国科学院高能物理研究所黄燕萍研究员领导的团队，通过对极稀有衰变事例的精确测量，确证了这种特殊粒子态。黄燕萍研究员将其形象地比喻为：过去物理学界只相信信使在传递信息，今天终于确证信使自己也能聚集成实体雕塑。 这个由中国大科学装置完成的发现，让强相互作用理论通过了诞生半个世纪以来最严苛的检验。
50年悬案：寻找没有夸克的纯力粒子
按照微观物理学的标准模型，电磁力由光子传递，但光子本身不带电荷，两束手电筒的光在空中相遇只会穿透彼此，无法相互凝结。胶子则完全不同，作为强相互作用的传播子，胶子自身携带着强力荷，这使得胶子与胶子之间能够产生强烈的相互作用。
理论上，这种「胶子黏胶子」的机制必然会孕育出一种完全由力的传播子构成的奇特物质形态。自1970年代量子色动力学提出胶球预言以来，全球物理学家搜寻了近50年，却长期陷于普通夸克态与纯胶子态相互混杂的测量迷局中。
普通的介子由一个夸克和一个反夸克组成，其质量和衰变特征与理论中的胶球极其相似。在有限的实验精度下，胶球就像隐身在普通粒子群中的变色龙，稍有扰动就会被夸克的信号掩盖。无法厘清粒子内部是否含有夸克成分，就无法排除普通物质的伪装，这是胶球寻踪半个世纪无法确证的核心症结。
地下深处百亿次碰撞：在极端对撞中捕捉隐形信使
要破解胶球的隐身术，关键在于构建一个极度干净且数据量足够庞大的物理实验环境。埋藏在中国科学院高能物理研究所地下深处的北京正负电子对撞机（BEPCII），正是为此而生的巨型科学装置。在这里，正电子与负电子被加速到接近光速并发生迎头碰撞，北京谱仪III（BESIII）探测器则实时记录碰撞瞬间产生的海量粒子碎片。
自2008年完成重大工程升级后，BEPCII的数据获取能力与对撞亮度跃居世界同能区前列。实验团队选择利用J/ψ介子的辐射衰变作为突破口，因为该衰变过程能够创造出极富集胶子态的物理环境，为捕获胶球提供了绝佳的反应炉。
图：北京谱仪 III 探测器实景。来源：ScienceAlert / BESIII-IHEP
截至2024年，BES III合作组共累计收集并分析了超过100亿个J/ψ介子衰变事例。百亿级高统计量的对撞数据，构成了在海量背景杂信号中筛选微弱胶球信号的坚实基石。 正是在这片由数据堆砌的粒子大海中，早在2011年被首次发现的候选粒子X(2370)，逐渐浮现出异于常态的物理迹象。
锁定X(2370)：味单态测定背后的证据链
仅找到候选粒子还远远不够，真正的考验在于证明X(2370)的内部没有任何夸克「味道」的存在。在夸克模型中，夸克拥有上、下、奇、粲等多种不同的「味」（flavour）属性，普通介子必然携带这些特定的夸克味道印记。
2024年，BES III团队在《物理评论快报》上发表成果，首次精确测量了X(2370)粒子的质量以及自旋宇称参数，发现其与量子色动力学理论预言的拟胶球态高度吻合。而到了2026年的ICHEP大会，团队完成了终极一击：完整测定了X(2370)粒子的「味单态」性质，确证其内部状态完全独立于任何夸克味道。
图：胶子与粒子相互作用示意图。来源：ScienceAlert / Getty Images
金山教授指出，力本身单独凝结成实体粒子，展现了一种此前未知的物质存在形式。实验测得的味单态特征与理论计算形成了完全重合，标志着物理学界首次建立了证实胶球存在的完整证据链。 这项长达15年的实验追寻，彻底排除了普通夸克态伪装的可能性。
质量起源重塑：强相互作用对物质形态的定义
胶球的证实，直接冲击了大众对「质量从何而来」的传统理解。在经典科普中，希格斯机制常常被描述为赋予万物质量的源泉，但实际上，希格斯场只赋予了夸克极小一部分静止质量——人类日常感知到的宏观质量，99%以上来自于强核力将夸克束缚在质子和中子内部时产生的场能。
胶球的存在证明，强相互作用场能完全不需要依赖夸克作为载体，仅靠场自身的非线性动力学就能凭空凝聚出具备特定质量和自旋的实体物质。这种全新的物质形态，让理论物理学家得以在没有夸克干扰的纯净环境下，直接观察强相互作用场的凝结机制。
在科学界内部，关于胶球的讨论依然保持着严谨与谦逊。由于量子力学中的态混合效应，X(2370)粒子在极微观层面上是否依然夹杂着微量的普通介子成分，仍需要后续更高能量和更高精度的实验进行约束。保持对理论边界与测量误差的审慎态度，是微观物理学从单点突破迈向全面认知的基础。
从理论预言到实体存在：打破力与物质的传统界限
胶球的发现重塑了人类对「力与物质界限」的根本认知。半个世纪前，量子色动力学推导出了力的传播子可以凝结成粒子的惊人推论；半个世纪后，中国大科学装置用百亿次对撞数据将这个推论变成了确凿的实验事实。
它证明了在微观世界的极端条件下，力不仅能够传递相互作用，更拥有独立凝结为实体粒子的物理能力。当X(2370)粒子的味单态被完整测定，强相互作用理论通过了诞生以来最严苛的检验。力凝结成了物质，而人类探索未知物质形态的大门才刚刚开启。
参考链接：
- ICHEP 2026 大会特别报告：BES III 实验组胶球发现成果
- Physical Review Letters：X(2370) 粒子质量与自旋宇称测量
- 中国科学院高能物理研究所：北京谱仪 III 合作组实验进展
- HN 讨论：量子色动力学与胶球的半世纪寻踪 (item?id=41178239)
