新華社合肥8月14日電（記者周暢）記者從中國科學技術大學獲悉，該校與美國肯特州立大學、布魯克海文國家實驗室等單位合作，通過高能原子核-原子核對撞實驗中凈重子數(shù)和凈電荷數(shù)的精確測量發(fā)現(xiàn)核子內部存在一種奇特結構。北京時間8月14日凌晨，研究結果發(fā)表于國際學術期刊《科學》。

核子是組成物質世界的基本粒子，理解核子內部結構對理解物質世界的基本組成和基本相互作用具有極其重要的意義。中國科學技術大學重離子碰撞物理課題組教授唐澤波及其合作者通過精確的實驗測量，發(fā)現(xiàn)核子內部需要一種攜帶重子數(shù)但不攜帶電荷和色荷的基本結構。

相對論重離子對撞機螺線管徑跡探測器（RHIC-STAR）國際實驗組首先測量了高速運動的原子核中核子被減速的程度，對高能原子核-原子核碰撞中核子被減速的程度進行了精確的測量，并進一步開展了光子-原子核碰撞中核子被減速程度的測量。實驗結果與基于樸素夸克模型核子內部結構的理論計算結果存在很大差異，而與基于三個膠子相連組成的“Y”型膠子結的理論計算吻合。這種膠子結與單個膠子最大的差異是它攜帶一個單位的重子數(shù)，可以輸運重子數(shù)，有利于重子的減速。

同時，實驗組精確測量了被減速的重子數(shù)與電荷數(shù)的比值。在樸素夸克模型中，只有夸克攜帶重子數(shù)，通過測量被減速的重子的總數(shù)可以得到被減速的夸克總數(shù)，進而得到預期的電荷數(shù)。實驗測得的電荷數(shù)只有預期的一半，表明核子中除了夸克和膠子，還需要一種攜帶重子數(shù)但是不攜帶電荷和色荷的基本結構。傳統(tǒng)核子基本組分夸克和膠子均不具備上述特征，而上述“Y”型膠子結具備這一特征。

上述兩類實驗研究結果均不支持樸素夸克模型的核子內部結構圖像，表明核子中存在一種奇特結構。目前膠子結是唯一可以自洽地描述上述系統(tǒng)實驗研究結果的理論。