中国科学技术大学与美国肯特州立大学、布鲁克海文国家实验室等单位在STAR国际实验组中发挥主导作用,通过高能原子核-原子核对撞实验中净重子数和净电荷数的精确测量发现核子内部存在一种奇特结构,可能颠覆人们对核子内部结构的根本认识。8月14日凌晨,研究结果发表于《科学》。

核子是组成物质世界的基本粒子,宇宙中可见物质世界99%以上的质量由核子携带,理解核子内部结构对理解物质世界的基本组成和基本相互作用具有极其重要的意义。人们普遍认为核子由夸克(含反夸克)和胶子组成。夸克携带+2/3或-1/3电子电荷和1/3重子数,反夸克携带的电荷和重子数与夸克相反,而胶子既不携带电荷也不携带重子数。中国科学技术大学重离子碰撞物理课题组唐泽波教授及其合作者通过精确的实验测量发现核子内部需要一种携带重子数但不携带电荷和色荷的基本结构,对上述用来描述核子内部结构的朴素夸克模型提出了重大挑战。