質子神祕身分之謎：膠子決定重子數

在一項發表於八月十三日科學期刊的最新研究中，勞倫斯柏克萊國家實驗室與阿爾貢國家實驗室等研究人員指出，質子的關鍵身分特徵重子數可能並非由以往認為的夸克所攜帶，而是藏在質子內部名為膠子的黏合粒子之中。透過布魯克海文國家實驗室相對論性重離子對撞機的高能對撞實驗，科學家發現粒子碰撞後產生的發射角度與數量更符合中心呈Y字型的膠子結構模型，而非傳統的夸克均分觀點。 傳統物理學長期假設質子的三個夸克各自攜帶三分之一的重子數，但夸克與膠子在質子內部緊密交織，使兩者區分極為困難。本次研究利用原子核高速碰撞時的粒子行為差異進行分析，夸克攜帶較大的質子動量較難被攔截，若夸克攜帶重子數則正向發射的重子會較多，但實驗結果顯示垂直於光束方向的重子數顯著增加，強烈支持重子數集中在膠子結構的假說。 韋恩州立大學理論物理學家沈純表示此項證據雖傾向支持膠子聯結點假說，但仍需更精確的理論預測來對照實驗數據，未來也有賴於計畫中的電子離子對撞機提供新洞察。不過部分學者如東卡羅來納州大學林梓偉認為兩種觀點並不矛盾，因為膠子聯結點本身與夸克密不可分，無法完全獨立看待。 此項研究成果凸顯了膠子在質子特性中扮演超越質量的關鍵角色，繼先前證實膠子提供質子的大部分質量與自旋後，重子數的歸屬再度指向膠子。這項發現深化了人類對次原子粒子結構的理解，並為未來探討強力交互作用與量子色動力學提供重要的實驗依據與應用方向。