في تجربة مطياف بكين الثالث (BES III)، كشف الفيزيائيون عن ما يسمونه أقوى دليل حتى الآن على وجود الكرات الغرائية - تلك الجسيمات الأسطورية المكونة بالكامل من الغلوونات، والتي تصر نظرية الكم على وجودها لكنها كانت خجولة في الظهور. نُشرت النتائج في ورقة بحثية على arXiv الشهر الماضي وعُرضت في المؤتمر الدولي لفيزياء الطاقة العالية (ICHEP) الأسبوع الماضي.

لنعد إلى الأساسيات: كل ما تراه مصنوع من الكواركات، متماسكة بواسطة الغلوونات، التي هي حاملات القوة النووية الشديدة. هذه الغرويات (نعم، هذا حقًا مصدر الاسم) تربط الكواركات في بروتونات ونيوترونات، التي تشكل نوى الذرات. بوزون هيغز، الذي اكتُشف في 2012 بعد عقود من البحث، اعتُبر القطعة الأخيرة في النموذج القياسي، لكن لا تزال هناك قطع مفقودة - الكرات الغرائية كونها واحدة من أبرزها. إنها تنبؤ مباشر من الديناميكا اللونية الكمومية (QCD)، نظرية القوة الشديدة، ويجب أن يكون هناك حتى عدة أنواع منها.

كما شرح ماثيو فرانسيس لـ Ars في 2015، الكرات الغرائية جزء من سبب كتلة المادة. مثل هيغز، فهي مرتبطة بالكتلة، لكن بطريقة مختلفة: معظم كتلة البروتونات والنيوترونات لا تأتي من الكواركات بل من طاقة الغلوونات التي تربطها معًا، بفضل E=mc². الغلوونات تلتصق ببعضها أيضًا، وليس فقط بالكواركات، لذا نظريًا يمكنك بناء جسيم من الغلوونات النقية - بدون كواركات. هذا هو الكرة الغرائية.

ركّز البحث على جسيم J/ψ، وهو ميزون يحتوي على كوارك ساحر وكوارك مضاد ساحر، اكتُشف في 1974. عندما تتحلل جسيمات J/ψ، تنتج مجموعة من الغلوونات والهادرونات، مما يجعلها أرض صيد رئيسية لإشارات الكرات الغرائية. لكي يُعتبر جسيم مرشحًا ليكون كرة غرائية، يحتاج إلى دوران صفري، وشحنة كهربائية صفرية، وتكافؤ فردي، من بين أمور أخرى.

هنا يأتي دور BES III، وهو مصادم إلكترون-بوزيترون مصمم خصيصًا لهذا الصيد. بدأ جمع البيانات في 2008 وفي غضون عام سجل أكثر من 226 مليون حدث. أحد أقوى المرشحين لأخف كرة غرائية هو جسيم X(2370)، المكتشف هناك في 2011، بكتلة قيست في البداية عند 2.370 GeV/C²، أقل قليلاً من 2.395 GeV/C² المتوقعة من QCD الشبكية.

بحلول 2024، جمع BES III أكثر من 10 مليارات حدث J/ψ، مما جعل من الممكن رصد الأحداث النادرة والحالات الغريبة مثل ميزونات XYZ ورباعيات الكواركات، وقياس X(2370) بدقة غير مسبوقة. حصل الفريق على كتلة متوقعة تبلغ 2.395 GeV/C² - تطابق جميل مع النظرية - ودوران وتكافؤ متوافقان مع QCD. ومع ذلك، لم يكن ذلك كافيًا لإعلان اكتشاف.

لكن الآن، تنظر النتائج الأخيرة في عدة أنماط اضمحلال غير مبلغ عنها سابقًا لـ X(2370). يُظهر التحليل أنه "مفرد نكهة"، مما يعني أنه غير مرتبط بأي نكهة كوارك محددة (علوي، سفلي، أو غريب) - وهي إشارة حيوية إلى أنه مكون في الغالب من الغلوونات، حوالي 90٪ وفقًا للتعاون. وهذا يطابق الخصائص الثلاث الأساسية المتوقعة للكرة الغرائية، والتي يسميها فريق BES III سلسلة كاملة من الأدلة.

"إنه انتصار تجريبي"، قال كولين مورنينجستار، فيزيائي الجسيمات في جامعة كارنيجي ميلون الذي لم يشارك، لـ Science. "إنه أقوى دليل حتى الآن على أن الجسيمات التي يهيمن عليها مكون غرائي يمكن أن توجد في الطبيعة."

التالي: التحقق المستقل، ربما في منشأة مصنع تشارم-تاو الفائق المقترح (STCF) في الصين أو مصادم الإلكترون-أيون قيد الإنشاء في مختبر بروكهافن الوطني في الولايات المتحدة. لكن BES III حاليًا هو الجهاز الوحيد المخصص حصريًا لصيد الغلوونات، لذا قد يستغرق التأكيد بعض الوقت. الورقة على arXiv، 2026، DOI: 10.48550/arXiv.2607.20366.