近⽇，北京正负电⼦对撞机北京谱仪III合作组⾸次测得X(2370)粒⼦的量⼦态性质，其质量、产⽣和衰变性质与标准模型预⾔的“胶球”特性⼀致。理论中，“胶球”是仅由胶⼦构成的⽆夸克束缚态粒⼦，⻓久以来未被实验发现。现在，X(2370)会是⼈们发现的第⼀个“胶球”吗？
当谈及粒⼦物理学的标准模型时，⼤多数⼈会错误地认为标准模型已经被研究⾮常透彻并且是完全正确的，没有更多关于其有效性的未解之谜了。事实上，尽管标准模型经受住了以往的直接探测实验对它提出的重重挑战，但仍然有⼀系列问题尚待解答。
构成物质世界的原⼦是由质⼦、中⼦和电⼦组成的，其中质⼦和中⼦分别由三个夸克组成——夸克通过传递强相互作⽤的胶⼦相互束缚在⼀起，但这并不是束缚态物质存在的唯⼀⽅式。
根据量⼦⾊动⼒学，理论上，⾄少存在如下多种形成夸克、反夸克和/或胶⼦束缚态的⽅式：重⼦（由3个夸克组成）或反重⼦（由3个反夸克组成）；介⼦（由夸克-反夸克对组成）；奇异态，例如四夸克态（2个夸克和2个反夸克）、五夸克态（4个夸克和1个反夸克或1个夸克和4个反夸克）或六夸克态（6个夸克、3个夸克和3个反夸克，或6个反夸克）等；仅由胶⼦组成的态：没有价夸克或反夸克，也就是所谓的胶球。
不久前，北京谱仪III合作组在《物理评论快报》上发表了⼀篇重要的论⽂。该论⽂声称：之前被标记为X(2370)的奇异粒⼦可能是标准模型中预⾔的最轻的胶球。
标准模型的粒⼦与反粒⼦都已被直接观测到。最后⼀个“顽固分⼦”——希格斯玻⾊⼦也于2012年在⼤型强⼦对撞机（LHC）上被找到。这些粒⼦中，只有胶⼦和光⼦是⽆质量的，其余粒⼦的静⽌质量都是⾮零的。夸克和胶⼦共同构成强相互作⽤（QCD相互作⽤）。
20世纪，标准模型逐步建⽴起来：⾸先，⼈们发现原⼦由原⼦核和电⼦组成，接着发现原⼦核是由更⼩的质⼦和中⼦构成的，后来⼜发现质⼦和中⼦进⼀步可以拆分为夸克和胶⼦。不久后，我们⼜确信：除了（组成质⼦和中⼦的）上、下夸克外，还存在着更重、性质更奇异、寿命更短的夸克。
由这些更重、更奇特的夸克或反夸克组成的粒⼦基本都不稳定：它们会通过弱相互作⽤来改变内部构成夸克的种类。所有包含奇夸克、粲夸克、底夸克或顶夸克的粒⼦都⽆法⻓时间保持稳定；在极短的时间内，它们会衰变并改变种类，从⽽过渡回能量较低、质量较轻、更稳定的粒⼦。
在粒⼦物理学中，粒⼦的产⽣或衰变都遵守⼀整套规则，这些规则决定了整个宇宙的运⾏⽅式。能量守恒：如果想产⽣⼀个粒⼦，必须要先达到相应的能量值；电荷、⻆动量和动量守恒和其他量⼦属性的守恒：不可能破坏这些守恒律来产⽣出新的粒⼦（或者粒⼦-反粒⼦对）；⾃旋或者内禀⻆动量守恒：从⽗粒⼦到⼦粒⼦的衰变路径中严格满⾜相应的规则；“⽆⾊”组合：如果粒⼦由夸克和胶⼦组成，强相互作⽤要求夸克和胶⼦的组合总⾊荷为零。
强相互作⽤和⾊荷的规则⽐其他相互作⽤都要复杂⼀些。引⼒可以被视作只有⼀种类型的“荷”（只有吸引），电磁相互作⽤可以被视为具有两种类型的“荷”（正电荷和负电荷：同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引），⽽强核⼒涉及第三种类型的“荷”——⾊荷。每个夸克都有⼀种颜⾊，每个反夸克都有⼀种反颜⾊，每个胶⼦都携带⼀种颜⾊-反颜⾊的组合，但所有存在的束缚态必须都是⽆⾊的。
在这样的规则下，让⼈意外的是，我们可以从⽆数种可能的组合中挑选出那些⽆⾊态作为可能束缚态的备选：颜⾊-反颜⾊的组合，例如：介⼦就是由夸克-反夸克对组成的；颜⾊-颜⾊-颜⾊或者反颜⾊-反颜⾊-反颜⾊的组合，例如：重⼦或反重⼦就由三个夸克或三个反夸克组成的；上述两种的多种组合仍可以保持⽆⾊状态：只要“有⾊”和“反⾊”粒⼦的数量相等或者其中⼀种类型超过另⼀种类型的倍数为3，就可以得到⽆⾊实体，包括四夸克、五夸克、六夸克或更多夸克；仅有由胶⼦组成的东⻄。
这些粒⼦本质上携带颜⾊-反颜⾊的组合，不包括任何夸克或反夸克。
最后⼀个可能性在粒⼦物理学中很少被讨论，因为它所对应的实体胶球不仅从未在实验中被找到，⽽且对于20世纪的物理学家来说，胶球性质的理论计算都是⼀项艰巨的任务。
但在21世纪，⼈们可以进⾏这样的计算了。
不同之处在于，20世纪的物理学家⽤于计算量⼦系统性质唯⼀可靠技术是微扰法——通过计算越来越复杂的相互作⽤项（⼀般这些相互作⽤项都是⾼阶项）来获得越来越精确的数字。这种⽅法在量⼦电动⼒学中⼤获成功（在量⼦电动⼒学中，相互作⽤强度随着距离的增加⽽减⼩，在低能量下具有⼩的耦合常数），但在量⼦⾊动⼒学中却失败得⼀塌糊涂：因为强⼒随着距离的增加⽽变⼤，其耦合常数也很⼤。
然⽽，随着⾼性能计算的出现，⼀项被称为格点量⼦⾊动⼒学的新技术应运⽽⽣。通过将时空视为固有间距⾮常⼩的离散⽹格，我们可以对更⼤尺度的现象进⾏理论预测——量⼦⾊动⼒学束缚态的约束条件、夸克-胶⼦等离⼦体产⽣的条件，甚⾄是各种束缚态的质量，等等。这种⽅法不仅能够计算质⼦、中⼦，还能计算更重、更奇异的束缚态。
换句话说，倒退回上世纪90年代，⼈们尚⽆法对四夸克、五夸克和胶球的性质进⾏全⾯地理论计算；现如今，这样的计算都可以进⾏，并且结果可以维持在⼏个百分点的精度误差范围。
根据理论计算，最轻的胶球态应该具备这样的性质：赝标量、总⾃旋为0、电中性、奇宇称，其静⽌质量介于2.3到2.6 GeV/c2之间。如果想在实验中尝试制备这种胶球态，较为理想⽅法是：创造⼀个质量略⼤于这个值的复合粒⼦，衰变产⽣⼤量的胶⼦和强⼦。现代技术能够轻松达到上述实验条件，J/ψ粒⼦衰变通常被认为是寻找潜在胶球态的不错选择。
每当产⽣⼀个J/ψ粒⼦时，它⼤约有26%的⼏率衰变成⼀个光⼦（然后可以衰变成含夸克粒⼦或含轻⼦-反轻对的粒⼦），⼤约有64%的⼏率衰变成三个胶⼦，还有约9%的⼏率衰变成⼀个光⼦和两个胶⼦，这其中绝⼤多数衰变都是司空⻅惯且被充分理解的，但最轻的胶球的微⼩贡献可能对其中⼀些衰变道产⽣影响。
具体来说，如果⼀个J/ψ粒⼦衰变成：⼀个光⼦；⼀个η′粒⼦；⼀对K介⼦或⼀对π介⼦。如果其中包括最轻的胶球态，η′与K/π对的共振就可能会出现在实验数据中。
位于中国北京正负电⼦对撞机⼆期（BEPC II）的BES III实验在2.0⾄4.7 GeV的能量范围内碰撞电⼦和正电⼦，以产⽣各种已知和先前未知的粒⼦，包括⼀些奇异QCD粒⼦态。在对撞机上已经发现了多个四夸克态，现在X(2370)成为可能的胶球粒⼦的⼀个激动⼈⼼的候选者。
迄今为⽌，⽤于产⽣和研究J/ψ粒⼦最⼤的“⼯⼚”是位于北京的正负电⼦对撞机——北京谱仪III（BES III）。
它于2008年开始采集数据。仅第⼀年，BES III就累积了约2.26亿个产⽣J/ψ粒⼦的事件。截⾄2023年底，这⼀累积数量已超过100亿个。因此，即使是从这些衰变中产⽣的罕⻅事件和共振也可以被探测到。实验室中发现了⼀些奇异态粒⼦：⼀类被称为XYZ介⼦的粒⼦，是现在已知包括四夸克的奇异态。
基于⽬前收集数据，BES III团队宣布确认X(2370)新复合粒⼦态的存在，并公布了其粒⼦性质：质量：2.395 GeV/c2；⾃旋：0；分⽀⽐：0.000013；（意味着⼤约每76,000个J/ψ粒⼦中就会衰变成包含X(2370)的某种粒⼦）；统计显著性⾼达11.7σ。
在粒⼦物理学中，出现超过5σ显著性，意味着结果只有0.00006%的机会是统计偶然，任何⽐这更显著的结果都已超越了宣布真正发现的“⻩⾦标准”。
最初公布的该粒⼦质量为2.370 GeV/c2，这也是它被命名为X(2370)的原因。最新的实验结果表明，其质量更准确地为2.395 GeV/c2，实验不确定度为0.011 GeV/c2。
与此同时，发表于2019年的最新格点量⼦⾊动⼒学理论结果预测了最轻的胶球具有2.395 ± 0.014 GeV/c2的质量，这显示出实验与理论之间惊⼈的⼀致。此外，这项最新实验⾸次测量X(2370)的⾃旋和宇称，这意味着该研究⽆论在粒⼦的统计显著性还是在属性测量上都远远超越了以往的实验。
从⽬前看所有实验数据都表明：这个粒⼦很可能是有史以来⾸次被探测到的胶球，但我们仍然需要保持谨慎的态度。⾸先，之前发现过的其他X介⼦，只涉及夸克和反夸克组合的共振，⽽不是胶球。其次，从J/ψ衰变中观察到的X(2370)的产⽣率有点过⾼，不太符合胶球的理论解释，这⼀原因仍在研究中。最后，对X(2370)测量出的负宇称与其赝标量的理论预测（不是标量）确实相符，但这不能作为证明其为胶球的确凿证据。
因为标准模型和量⼦⾊动⼒学理论预测胶球必须存在，因此这项实验的核⼼问题是胶球是否存在，以及对X(2370)的观测是否⾜以判定其为胶球态。这个⽬前为⽌最稳健的、最新的结果⽀持将X(2370)解释为潜在胶球态，因此，该实验进⼀步成为了对标准模型的⼀项关键性测试。
与此同时，我们必须保持⼀种开放态度：除⾮关于X(2370)的产⽣率和分⽀⽐率的问题能够被充分解释，否则X(2370)很可能只是另⼀种不仅仅由胶⼦组成的奇异态，例如四夸克态。
不管怎样，超过100亿个J/ψ粒⼦的衰变产⽣了数⼗万个X(2370)粒⼦，现在已经⽐以往任何时候都能更加精确测量X(2370)这⼀奇异粒⼦的性质了。
X(2370)现在已经是胶球——这种理论存在但从未被实验发现和证实的复合粒⼦——最有说服⼒、最有趣的候选者。需要进⼀步研究来确定X(2370)粒⼦的完整性质，以进⼀步确定它是否是真的胶球。如果⾃然界中不存在胶球，意味着标准模型中存在新的问题；如果胶球确实存在，X(2370)可能是历史上⾸个被发现的胶球。