质子内部藏Y形「胶子结」？重子数不再专属夸克——RHIC高能碰撞挑战教科书物质观
**原文来源：** ScienceDaily（美国），2026年8月15日
**论文发表：** 《Science》期刊（STAR合作组，布鲁克海文国家实验室RHIC相对论重离子对撞机）
**原文链接：** https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260815064805.htm
核心发现
物理学家在质子内部发现了一种隐藏的胶子结构，可能改写教科书对物质基本结构的描述。这项研究基于美国能源部布鲁克海文国家实验室RHIC对撞机（2000年至2026年初运行）的高能粒子碰撞数据，论文发表在《Science》期刊上。
传统观点认为，质子或中子内部的三个「价夸克」各携带三分之一的「重子数」。但STAR合作组的新研究提出：重子数可能由一个连接三个夸克的Y形「胶子结」（也称重子结）携带和输运。如果得到确认，将挑战「重子数完全属于夸克」这一长期假设。
关键证据
STAR合作组利用RHIC上多种类型的碰撞数据检验了这一可能性。研究者发现，探测器反复记录到垂直于束流方向（侧向）飞出更多重子而非反重子——超出按「夸克单独携带重子数」模型的预期。
研究者用另一个关键性质——电电荷——作为检验手段：对比不同碰撞中净重子数与电荷再分布方式后发现，观测到的重子数约为「被阻止夸克」所能产生的两倍。也就是说，被挡住的夸克太少，不足以解释探测器里出现的全部重子。那么，多余的重子数由什么携带？
STAR物理学家给出的答案是：胶子，具体说是连接质子三个价夸克的「三叉胶子结」。在高能碰撞中，质子的胶子不断分裂增殖，每个胶子（包括构成胶子结的胶子）携带的动量份额变小，而价夸克仍携带大部分前向动量。因此，速度相对较慢的Y形胶子结比快速运动的夸克更容易在碰撞中被「挡住」，其能量转化为侧向飞出的新重子；原本被胶子结连接的夸克则继续沿束流方向前进。
碰撞后，被挡住的胶子结像一块Y形磁铁，从「真空」中吸引三个新夸克，组合成一个新的重子；而沿束流前进的夸克则与反夸克结合成介子。
为何重要
重子数守恒意味着宇宙中质子、中子总数在碰撞前后保持不变，这一原理也适用于宇宙尺度。「自大爆炸以来，质子和中子的总数从不随时间改变，但守恒的原因至今未被真正理解。」这一发现关系到质子为何极其稳定、原子核为何能形成、物质为何能以现在的形态存在——也关系到宇宙中物质多于反物质这一根本谜题。
研究团队表示：「我们的研究挑战了’重子数简单均分给三个夸克’的长期观念，这种新理解重塑了我们对物质结构的思考方式，加深了我们对构成当今宇宙的最基本要素的认识。」
**科学小舟点评（情况②：现象相同，观点不同）：** 质子内部远比教科书画的「三个小球」复杂——这个观测事实本身，科学小舟完全认同。但现代科学给出的解释（夸克-胶子模型、胶子结携带重子数）仍然是一套建立在假设之上的账本式描述。《科学小舟新科学》早就指出：原子核内部并不存在所谓「强力」这种独立属性的力，质子与中子是被核心「空度」产生的巨大负压紧紧压靠在一起的，「将原子内部存在’强力’作为一种独立属性的力是现代原子理论的误区」[p567]。所谓「Y形胶子结」连接三个夸克的结构，在科学小舟看来，正是空间物质粒子网络在质子内部连接作用的直接体现——物质从来不是孤立的几个「基本粒子」，而是层层嵌套、相互连接的物质结构。书中更明确指出：「物质存在最小基本粒子」的观点是错误，物质必然是无限可分的，将来发现新的更小或不同结构的「基本粒子」不足为奇[p31]。今天的胶子结，不过是人类向更深物质层次又迈进了一步；将来还会发现更深的结构。至于「重子数守恒」，科学小舟认为其根源不是抽象的数学量子数，而是物质本身的延续性——物质只能转化形态，不能凭空产生或消灭（当然，书中也批判了把「物质不灭」「质量守恒」绝对化的错误观念[p46-47]）。这个发现再次证明：现代科学的物质观仍是简化模型，唯有承认空间充满物质、物质无限可分，才能真正理解质子的本质。
