为什么 BESIII 认为 X(2370) 是迄今最有力的胶球候选者

BESIII 的结论并不是“X(2370) 已被证明是一个完全不含夸克的纯胶子粒子”，而是更严谨的说法：现有证据表明，X(2370) 中最轻赝标量胶球成分占主导。它可能与传统的夸克态发生混合，但单纯把它解释成普通的夸克—反夸克介子，已经越来越难以同时说明全部观测结果。

证据从哪里开始

X(2370) 于 2011 年首次在辐射衰变 J/ψ → γπ⁺π⁻η′ 中被观测到，后来又在涉及 K 介子和 η′ 的其他辐射 J/ψ 衰变道中得到确认。

这类衰变之所以关键，是因为 J/ψ 辐射衰变过程通常会产生较丰富的胶子环境。换言之，若某种强子态确实主要由胶子构成，那么 J/ψ 衰变是寻找它的自然场所。

真正让分析能力大幅提升的，是 BESIII 对约 100 亿个 J/ψ 衰变事件的研究。团队从相关重建样本中筛选出约 5000 个 X(2370) 候选事件，得以进行更精细的部分波分析和衰变模式检验。

量子数和质量：与理论预言对上了

2024 年，BESIII 在 J/ψ → γK_S⁰K_S⁰η′ 过程中首次确定了 X(2370) 的自旋宇称为 0⁻⁺。这一量子数正属于理论预期的最轻赝标量胶球类别。

它的质量约为 2.37 GeV，也落在晶格量子色动力学（lattice QCD）对最轻赝标量胶球质量所给出的讨论范围内。BESIII 报告称，X(2370) 的质量、产生率以及其他性质与这些理论预言相符。

单凭质量或量子数，当然还不足以认定胶球。粒子物理中，不同内部结构的强子可能拥有相同或相近的外部量子数。因此，研究人员还需要检查它是如何产生、如何衰变，以及是否表现出普通夸克味道所留下的偏好。

最新关键测试：它是否表现出“味单态”特征？

最新分析瞄准了 X(2370) → K*(892)⁰K̄⁰ 及其电荷共轭过程，并通过 J/ψ → γK_S⁰K_S⁰π⁰ 寻找这一衰变。结果没有发现相关衰变的证据，BESIII 在 90% 置信水平下给出了相关乘积分支比低于 2.7 × 10⁻⁶ 的上限。

这里的“没有发现”并非没有信息，反而构成了一项重要约束。

胶子携带色荷，却不携带上夸克、下夸克或奇夸克那样的夸克味道。因而，一个由胶子主导的状态应更接近“味单态”——不会像普通的含 u、d 或 s 夸克介子那样，对某些带有特定味道的衰变道表现出明显偏好。

K* K̄ 衰变道受到强烈抑制，为这一判断提供了更有针对性的检验。BESIII 将 X(2370) 描述为首个在 1 GeV/c² 以上观测到的轻味单态强子。这仍不能证明粒子内部绝对没有夸克，但确实为胶球解释补上了独特的一块拼图。

为什么说这是“累积证据链”

目前没有任何单项观测能够像指纹一样唯一锁定胶球。BESIII 的论证之所以有分量，在于多种彼此独立的性质指向同一个方向：

• 产生环境富含胶子： X(2370) 出现在辐射 J/ψ 衰变中，这一过程适合产生胶子主导的强子态。
• 量子数匹配： 0⁻⁺ 与最轻赝标量胶球的预期类别一致。
• 质量相容： 测得质量与晶格 QCD 对最轻赝标量胶球的预测相符。
• 衰变性质相容： BESIII 在多个衰变道中观测到的产生和衰变性质，与胶球解释相符。
• 呈现味单态行为： 目标 K* K̄ 衰变道未被发现，支持 X(2370) 不受普通夸克味道结构主导的判断。

这些结果合在一起，使“X(2370) 由胶球成分主导”比“它只是一个普通夸克—反夸克介子”更具解释力。

胶球究竟是什么？

量子色动力学（QCD）是描述强相互作用的理论。与不带电荷、彼此不直接作用的理想化光子不同，胶子本身携带色荷，也能够相互作用。正是这种非阿贝尔规范理论中的自相互作用，使胶子有可能束缚成主要由胶子构成的强子态，也就是胶球。

如果胶球得到令人信服的实验确认，它将直接展示强力的传递者能够彼此结合，形成一种不以夸克为主要“建筑材料”的强子。这不仅是对 QCD 核心预言的检验，也会拓展人们对物质形态的认识：质子、中子和普通介子并不是强子世界仅有的组织方式。

为什么这项结果仍需保持谨慎

BESIII 于 2026 年 8 月 5 日在巴西纳塔尔举行的国际高能物理大会上公布相关进展。这项工作是该合作组围绕 X(2370) 进行约 15 年研究的阶段性成果，也属于国际物理学界近半个世纪胶球搜寻历程的一部分。

科学界对这项结果的重视，来自质量、0⁻⁺ 量子数、胶子丰富的产生环境、多种衰变模式以及味单态行为的汇聚，而不是某一个所谓“一锤定音”的信号。相关评估认为，证据链颇具说服力，但仍不存在单独一项测量能够构成“烟枪证据”。

接下来，研究人员还需要更精确地测量 X(2370) 的衰变性质，判断其中是否混入传统夸克成分，并将它与其他可能的强子构型区分开来。

因此，当前最稳妥的表述是：X(2370) 是迄今最有力的胶球主导粒子候选者。它让一个长期停留在理论和实验搜寻中的问题，逐渐变成了一个可以继续用数据检验的具体物理对象。