https://www.zmescience.com/science/news-science/glueballs-particle-physics/
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.132.181901
物理學家可能剛發現了「膠球」：完全由力構成的粒子
最近的實驗可能最終證實了膠球的存在，膠球是完全由膠子組成的粒子。
粒子物理學的標準模型是基石理論，它優雅地概括了我們對構成宇宙的基本力量和粒子的
理解。將其視為粒子物理學的一種元素週期表。該模型對所有已知的亞原子粒子進行了分
類，包括六種夸克、六種輕子（例如電子）以及攜帶力的粒子，例如用於電磁的光子、用
於強力的膠子以及用於弱力的W 和Z 玻色子。
質子和中子不屬於標準模型的一部分，因為它們是由夸克構成的更大粒子。所有較大的粒
子和所有物質都是由夸克和輕子組成的。
在標準模型預測的眾多粒子中，一些奇怪的粒子迄今尚未得到證實。這包括“膠球”，或
完全由膠子組成的粒子束，膠子是傳遞強力的粒子。換句話說，膠球是完全由力構成的粒
子。星際大戰迷們，有福了！
別讓這個愚蠢的名字欺騙了你。膠球非常有趣——儘管它們的性質難以捉摸，但許多稱職
的粒子物理學家相信它們確實存在。最近，北京的粒子對撞機長達數十年的工作可能終於
找到了膠球的第一個證據，這是一種名為X(2370) 的新粒子，它從一種稱為J/ψ的特定類
型介子衰變而來。
一個由力量組成的球
膠球和其他粒子之間的主要區別在於它們的成分和它們所涉及的相互作用。在典型的強子
中，例如質子和中子，膠子充當調節夸克之間強力的「黏合劑」。相較之下，膠球是純膠
子態——本質上是相互結合的膠子簇。這種自相互作用是膠子能夠相互相互作用的特性所
產生的獨特特徵，這與電磁學中的光子等其他力載體不同。
檢測和研究膠球具有挑戰性，因為它們預計會與其他含夸克的粒子混合併衰變成更熟悉的
粒子，使它們在實驗觀察中難以捉摸。
自 2008 年首次上線以來，北京光譜儀 III（位於北京正負電子對撞機的粒子探測器實驗
）已記錄了多達 100 億個形成 J/ψ 粒子的事件。這些是一些最不穩定的粒子，在衰變
成其他粒子之前存在的時間最短，包括新發現的 X(2370) 粒子。
X(2370) 呈現出與膠球預期一致的有趣特性。它不表現出電荷、奇宇稱以及質量在最輕膠
球態的預測範圍內。這些發現也與晶格量子色動力學（QCD）的預測非常吻合，這是一種
最近才成熟到足以高精度預測這種奇異粒子的計算方法。
據中國研究人員稱，結果的統計顯著性超過5-sigma。這意味著讀數出現隨機統計異常的
可能性只有 0.00006%。
https://tinyurl.com/4vx7hpmr
J/ψ 介子可以衰變成一個光子和兩個膠子。然後這兩個膠子可以結合起來暫時創建一個
X(2370) 粒子。圖片來源：《物理評論快報》。
需要更多的研究
儘管取得了這些令人鼓舞的結果，但仍有理由保持謹慎。 X(2370) 的生產率和支化率並
不完全符合最初的膠球預期。物理學家兼科學記者伊森·西格爾在《大思考》文章中表示
，這種粒子有可能代表另一種奇異狀態，例如四夸克，而不是真正的膠球。
「儘管如此，由於超過 100 億個 J/ψ 粒子的衰變，產生了數十萬個 X(2370) 粒子，我
們現在已經可靠地測量了這種奇異粒子比以往更多的特性。現在它是最引人注目、最有趣
的膠球候選人：一種應該存在的複合粒子，但以前從未見過。仍然需要做更多的工作來確
定 X(2370) 粒子的全部性質，但這是迄今為止世界上存在膠球的最有力的證據。如果自
然界中不存在膠球，那麼標準模型就會出現新的問題。然而，如果膠球確實存在，X（
2370）可能是第一個向人類揭示的膠球，」西格爾寫道。
新發現發表在《物理評論快報》。
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