世界级突破!北京重磅官宣!困扰全球50年的物理难题,被中国彻底破解。
历史性一刻!8月6日,中科院高能所在北京正式官宣世界级重大科研成果,耗时15年持续攻坚,依托北京正负电子对撞机、北京谱仪Ⅲ实验,成功证实“胶球粒子”真实存在!
这一发现,直接解开了悬在全球物理学界近半个世纪的终极谜题,标志着我国在基础粒子物理领域正式领跑世界。
北京时间8月6日凌晨,巴西国际高能物理大会现场,北京谱仪Ⅲ国际合作组以大会特别报告形式,向全世界宣布了这个重磅消息。全场掌声雷动。
什么叫胶球?物理学里,原子核由质子和中子构成,质子和中子内部是夸克。夸克之间靠胶子传递强相互作用力,把彼此绑在一起。
光子不会自己吸引自己。胶子会。
正因为胶子之间可以相互吸引、相互纠缠,它们有可能聚在一起形成一种全新的粒子。这就是胶球。它是唯一一种由“力的传播子”构成的粒子。换句话说,是一类纯粹由“力”凝聚而成的物质。
这个概念在量子色动力学理论里躺了快50年。每个学粒子物理的人都知道它存在,可谁都没见过。半个世纪以来,全球顶尖实验室轮番上阵,全扑了个空。
中国接下了这块硬骨头。
北京正负电子对撞机,能大量产生J/ψ粒子。J/ψ粒子瞬间就会衰变,这个衰变过程被公认为寻找胶球的最佳途径之一。因此,寻找胶球一直是北京正负电子对撞机几十年来最重要的物理目标之一。
2011年,北京谱仪Ⅲ实验在J/ψ粒子衰变产物里发现了一个新粒子,命名为X(2370)。当时就怀疑它可能是胶球。
可怀疑没用。要证明它,得拿出铁证。
2024年,团队利用100亿个J/ψ粒子样本,精确测定了X(2370)的自旋和宇称量子数。结果与理论预言完全一致。关键证据到手了。
还差最后一步。
普通粒子都含有不同“味道”的夸克——上夸克、下夸克、奇异夸克。胶球由纯胶子构成,不含任何“味道”信息,属于“味单态”。由南京大学金山教授和中科院高能所黄燕萍研究员共同领导的团队,发现了X(2370)的多个新衰变模式,并首次测出了它的“味单态”性质。
证据链闭环了。
从质量到量子数到“味单态”,历时15年,三个关键特征全部锁定。X(2370)就是物理学家找了近半个世纪的胶球。
中科院高能所的评价只有一句话——这是近50年来,胶球寻找获得的最明确的实验结果。
最明确的。没有之一。
这一发现的分量有多重?它不仅是验证了一个理论,而是证明了一类全新的物质形态真实存在——纯粹由“力”构成的物质。在人类认识物质世界的历史上,这是教科书级别的改写。
更重要的是,证明这件事的,是中国的大科学装置。北京正负电子对撞机2008年完成升级改造以来,北京谱仪Ⅲ探测器已累计采集超过100亿J/ψ事例,全球最大。从2011年发现X(2370)到2026年完整证据链闭环,15年持续攻关,中国人一步一个脚印把全球物理学界半个世纪的问号拉直了。
以前是别人定理论,我们去验证。现在是中国做实验,全世界等结果。中国在基础粒子物理领域,正式站到了世界最前沿。
