物理学家终于发现胶球了吗?新证据指向肯定。
摘要
北京谱仪III(BES III)实验的物理学家发现了令人信服的新证据,证明胶球——完全由胶子组成的奇异粒子——的存在,支持粒子物理标准模型的预言。
<p>物理学家利用北京谱仪III(BES III)实验发现了<a href="https://www.msn.com/en-us/science/physics/glueball-confirmed-particle-made-of-pure-force-closes-fifty-year-physics-search/ar-AA29F7qG">令人信服的新证据</a>,证明所谓的<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Glueball">胶球</a>——这种由量子理论预言的、完全由胶子组成的难以捉摸的复合粒子——确实存在。<a href="https://english.ihep.cas.cn/nw/han/y26/202608/t20260804_1186878.html">研究结果</a>以<a href="https://arxiv.org/abs/2607.20366">预印本</a>形式于上个月发布在arXiv上,并于上周在ICHEP(国际高能物理会议)上<a href="https://indico.cern.ch/event/1522800/contributions/7201543/">也进行了报告</a>。</p><p>我们周围看到的所有物质都是由夸克构成的——夸克通过胶子(核强力的载体)结合在一起,形成质子和中子,而质子和中子构成了每个原子的核心。经过数十年的寻找,<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson">希格斯玻色子</a>于2012年被发现,曾被广泛誉为粒子物理标准模型的最后一块缺失拼图。但仍有许多悬而未决的问题,包括胶球是否真的存在。如果标准模型正确,它们就应该存在;它们是量子色动力学(即强核力理论)的直接预言。甚至应该存在多种胶球。</p><p>正如Matthew Francis在2015年为Ars所写:</p><p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/08/have-physicists-finally-discovered-glueballs-new-evidence-points-to-yes/">阅读全文</a></p><p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/08/have-physicists-finally-discovered-glueballs-new-evidence-points-to-yes/#comments">评论</a></p>
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# 物理学家终于发现胶球了吗?新证据表明是的。
来源:https://arstechnica.com/science/2026/08/have-physicists-finally-discovered-glueballs-new-evidence-points-to-yes/
北京谱仪 III(BES III)实验的物理学家发现了令人信服的新证据(https://www.msn.com/en-us/science/physics/glueball-confirmed-particle-made-of-pure-force-closes-fifty-year-physics-search/ar-AA29F7qG),证明所谓胶球(https://en.wikipedia.org/wiki/Glueball)的存在——这是一种完全由胶子组成的 elusive 复合粒子,量子理论预言了它的存在。相关结果(https://english.ihep.cas.cn/nw/han/y26/202608/t20260804_1186878.html)以预印本(https://arxiv.org/abs/2607.20366)形式于上个月发布在 arXiv 上,并于上周在 International Conference on High Energy Physics(ICHEP)上做了报告(https://indico.cern.ch/event/1522800/contributions/7201543/)。
我们周围的所有物质都是由夸克组成的,夸克通过胶子(核强力载体)束缚在一起形成质子和中子,而质子和中子构成了每个原子的核心。希格斯玻色子(https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson)在经历了数十年的搜寻后于 2012 年被发现,被广泛誉为粒子物理标准模型的最后一块拼图。但仍有许多未解之谜,其中包括胶球是否真的存在。如果标准模型是正确的,它们就应该存在;它们是量子色动力学(即核强力理论)的直接预言。甚至应该有多种不同的胶球。
正如 Matthew Francis 在 2015 年(https://arstechnica.com/science/2015/10/missing-glueballs-are-sticky-problem-for-particle-physics/)为 Ars 所写:
> 就像希格斯玻色子一样,胶球也是物质具有质量的部分原因。希格斯玻色子是“希格斯场”的一种体现,该场遍布整个宇宙。夸克、电子和其他基本粒子在没有了希格斯场的宇宙中将没有质量,但当它们与该场相互作用时,就会获得质量。相比之下,质子和中子的大部分质量并不来自夸克,而是来自将它们束缚在一起的“胶”。胶子就是这种胶的原因(毕竟它们被命名为“胶子”)。虽然胶子本身没有质量,但在质子内部将所有东西束缚在一起所涉及的能量是巨大的,而其中很大一部分能量以质量的形式体现,这要归功于 E=mc2。没有胶子,质子就不会存在,更不用说拥有如此大的质量了。但还有另一个副作用:胶子不仅与夸克粘在一起,它们彼此之间也会粘附。这意味着有可能构建出一种完全由胶子组成、不需要夸克的粒子——这就是胶球。
粒子动物园(https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_zoo)中有一大堆令人眼花缭乱的亚原子粒子。与寻找胶球尤其相关的是所谓的 J/ψ 粒子(https://en.wikipedia.org/wiki/J/psi_meson),它于 1974 年被发现,是一种由一個粲夸克和一个粲反夸克组成的介子(https://en.wikipedia.org/wiki/Meson)。当这些粒子衰变时,过程中会产生大量胶子和称为强子(https://en.wikipedia.org/wiki/Hadron)的复合粒子,因此物理学家长期以来一直认为这是寻找胶球信号的最佳实验环境。根据天体物理学家 Ethan Siegel(https://bigthink.com/starts-with-a-bang/new-particle-first-glueball/)的说法,一个粒子要被视作可能的胶球,它必须具有零自旋、不带电荷、奇宇称等性质。
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