物理学家发现质子内部存在“隐藏胶子结构”，或将改写教科书

这项发表于《科学》杂志的研究，基于美国布鲁克海文国家实验室RHIC（相对论重离子对撞机）的实验数据，挑战了粒子物理中一个沿用数十年的传统观点：即质子的重子数（baryon number）完全且平均地分配在其三个价夸克（valence quarks）上。研究团队（STAR合作组）发现，在高能核碰撞中，大量重子（如质子、中子）异常地从碰撞区域侧面（垂直于入射束流方向）喷出，其数量远超仅靠价夸克停止并转化所能解释的程度。通过对比重子数分布与电荷分布（电荷由价夸克携带），研究人员发现：产生出的重子数量约是电荷信号所预示的两倍——说明有额外的‘重子数载体’未被计入。他们提出，这个载体很可能是连接三个价夸克的‘胶子Y型结’（baryon junction）。在极高能量下，质子内部胶子大量增殖、单个胶子携带动量变小，而Y型结作为一个整体比三个高速运动的夸克更容易在碰撞中被‘拦停’；其能量随后转化为新的重子，并向侧向飞出。这一机制不仅解释了实验中的重子过剩现象，也暗示重子数并非夸克专属属性，而是可由胶子结构承载和输运。该发现深刻影响我们对质子本质的理解：真实质子远非教科书里‘三个夸克’的简单图像，而是一个充满动态胶子、瞬时夸克-反夸克对的复杂量子系统。重子数守恒不仅是原子核稳定的基石（质子寿命极长，保障物质存在），更关联宇宙正反物质不对称之谜。因此，厘清重子数由谁携带，既是探索强相互作用（量子色动力学QCD）的关键，也是理解宇宙物质起源的重要一环。