Fysiker bekräftar existensen av en limboll: en partikel av ren kraft

Efter nästan 50 års sökande har ett internationellt team av fysiker presenterat vad de beskriver som de hittills tydligaste bevisen för existensen av en limboll, en exotisk partikel som helt består av kraftbärande gluoner utan några kvarkar inuti. Resultaten presenterades den 5 augusti vid den internationella konferensen för högenergifysik i Natal, Brasilien.global.chinadaily

Upptäckten bekräftar en långvarig förutsägelse inom kvantkromodynamiken, teorin som beskriver den starka kärnkraften som håller samman atomkärnor.

Ett decennium av data

BESIII-samarbetet, som driver Beijing Electron Positron Collider II (BEPCII) vid det kinesiska vetenskapsakademiets institut för högenergifysik, fann att partikeln X(2370), som först upptäcktes 2011, till största del är en limboll. Forskarna analyserade mer än 10 miljarder J/ψ-mesonsönderfall för att bygga sitt fall. Av dessa miljarder kollisioner gav endast cirka 5 000 det eftersökta målsignalet.sciencealert+1

År 2024 publicerade teamet mätningar av X(2370):s massa och spinn-paritet i Physical Review Letters, där de fann exakt överensstämmelse med teoretiska förutsägelser för den lättaste limbollen. I sin senaste analys bekräftade de partikelns "flavour-singlet"-natur, vilket innebär att den sönderfaller utan preferens för någon specifik typ av kvark, något forskare kallar "den viktigaste egenskapen hos en limboll".wionews+1

Enastående form av materia

"Vi hittade den för 15 år sedan, men att bekräfta dess identitet var extremt svårt. Vi lade ner ett enormt arbete och byggde en komplett beviskedja innan vi tillkännagav det för det internationella samfundet", säger Jin Shan, professor vid Nanjing-universitetet, som ledde upptäckten.global.chinadaily

Jin beskrev limbollen som en "enastående form av materia" som "inte bara gör att teorin om starka växelverkningar klarar sitt strängaste test, utan också avsevärt utökar gränserna för vår förståelse av den fysiska världen".sciencealert+1

Internationellt erkännande

Upptäckten har väckt erkännande från fysiker utomlands. Colin Morningstar, professor vid Carnegie Mellon University, kallade resultatet "en monumental prestation för fundamental fysik", medan William Detmold, teoretisk fysiker vid MIT, sa att upptäckten "uppfyller alla krav".global.chinadaily

Wang Yifang, akademiker vid det kinesiska vetenskapsakademiet, satte prestationen i ett historiskt perspektiv: "Denna upptäckt var resultatet av fem generationer forskare som arbetat under fyra decennier. Många lämnade projektet längs vägen eftersom uppgiften verkade för svår. De som stannade kvar fick till slut svaret".global.chinadaily