近期，中国科学技术大学科研团队在与美国多家机构合作的国际实验组中，通过高能原子核对撞实验首次发现核子内部存在一种携带重子数但不携带电荷的奇特结构，这一发现对描述核子内部结构的朴素夸克模型提出了重大挑战，可能颠覆人们对核子内部结构的根本认识。相关论文8月14日发表于《科学》期刊。
长期以来，人们普遍认为核子由夸克（含反夸克）和胶子组成，其中夸克同时携带电荷和重子数，而胶子既不携带电荷也不携带重子数。该研究团队通过两条实验路径获得了自洽结果：一是精确测量高速运动的原子核中核子被减速的程度，实验结果与基于三个胶子相连组成的“Y”型胶子结的理论计算高度吻合，而与朴素夸克模型的预测存在显著差异；二是测量被减速的重子数与电荷数的比值，实验测得的电荷数仅为预期的一半，表明核子内部除夸克和胶子外，还存在一种携带重子数但不携带电荷的基本结构。这种“Y”型胶子结正是目前唯一能自洽解释上述实验结果的理论——它携带一个单位的重子数却不含电荷和色荷，与所有实验观测一致。
此项研究对核子基本组分的认知提出了根本性挑战，表明夸克和胶子并非核子内部的全部故事。如果胶子结的存在得到进一步验证，将推动粒子物理标准模型的完善与拓展，深化人类对物质最基本构成单元的理解，为强相互作用理论的建立和粒子物理实验开辟新的研究方向。
