2026年8月初，在巴西举行的国际高能物理大会上，南京大学金山教授代表北京正负电子对撞机上的北京谱仪Ⅲ实验（BESIII）国际合作组，以特别大会报告的形式正式宣布：经过15年持续攻关，BESIII实验已建立证明胶球存在的完整证据链，解开了困扰学术界近半个世纪的胶球存在之谜。

在描述强相互作用的量子色动力学理论中，胶球是一个极其重要的理论预言——它是唯一一类完全由“力的传播子”构成的粒子。然而半个世纪以来，实验上始终未能确认其存在。胶球是否真实存在，是对该理论的关键检验，也是长期悬而未决的重大科学问题。

为何胶球如此难寻？金山解释，一方面，胶球粒子与普通粒子的性质差异并不显著；另一方面，胶球会与普通粒子发生混合，使其固有特征进一步模糊。“因此，实验上必须尽力捕捉胶球的特征信号，将其与普通粒子区分开来。在积累足够数据后，使胶球的各种特性逐步显现，最终加以鉴别。”

北京正负电子对撞机大量产生的J/psi粒子，为胶球搜寻提供了绝佳条件。理论上，J/psi的衰变过程极有利于胶球生成，是寻找胶球的最佳途径之一。2011年，时任中国科学院高能物理研究所（下称“高能所”）研究员的金山与研究所博士后黄燕萍，在J/psi衰变产物中发现了一个新粒子X(2370)，疑似胶球候选者。

“该新粒子与某一类胶球的理论预言质量基本吻合，但为确证这一可能性，我们耗费了很长时间。”金山说。2024年，高能所黄燕萍研究员和金山教授共同指导研究所博士生张鹏，首次测定了X(2370)粒子的自旋和宇称量子数，为判定其真实身份迈出关键一步。

据金山教授进行介绍，近期，研究团队又发现X(2370)的多个新衰变模式，并首次测得其另一项关键“身份特征”——“味单态”性质。要知道，“味单态”正是胶球最重要的本质属性。至此，BESIII实验经由历时15年的一系列研究，构建起从质量、量子数到“味单态”的完整实验证据链，证实X(2370)的主要成分正是物理学家追寻近半个世纪的胶球。

这是近五十年来胶球搜寻中最明确的实验结果。该发现不仅为量子色动力学理论提供了决定性验证，也宣告一类全新物质形态——纯由“力”构成的物质——真实存在。

“这是一个极其重大的发现。”中国科学院院士王贻芳表示，胶球是人类发现的首个不含夸克、电子等基本粒子的新粒子。“我们以往认为世界由电子、质子、夸克构成，如今知道胶球同样可以构成物质，这一新认知使我们对物质世界的理解更加完整。这更是中国科学家对人类认识物质世界所作出的贡献。”

王贻芳还介绍，未来团队将持续推进胶球性质、衰变道等方向的研究，同时将对北京正负电子对撞机进行升级，使J/psi粒子的产生数量提升10倍，以更丰富的数据深化对各类胶球的完整认知。（祖智慧孙晓勇马莉莉）（图片来源：南京大学供图）（中国发展网）