虽然核物理学家知道强相互作用是物质核心粒子结合在一起的原因，但我们对这种基本力还有很多需要了解的地方。今年早些时候，美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器设施理论与计算物理中心的三位研究人员在《物理评论 D》上发表了研究成果，使我们更接近理解强相互作用之谜的一个重要部分。
这部分被称为西格玛介子。与更熟悉的质子和中子一样，西格玛介子由夸克组成。它是在两个其他基于夸克的粒子(称为介子)碰撞时产生的。在这种碰撞中，介子的夸克可以通过强相互作用短暂地重新配置自身，形成西格玛介子。
这种粒子很不稳定，而且寿命最短，在极短的几分之一秒内就会衰变成一对介子。这使得利用加速器实验数据来研究西格玛介子变得十分困难，尽管人们认为它在许多核物理过程中发挥着重要作用，包括质子和中子的相互作用。
“西格玛一直都是个怪人，”作者约瑟夫·杜德克 (Jozef Dudek) 说道，他是杰斐逊实验室的联合研究员，也是威廉玛丽学院的副物理学教授。“我们无法用简单的传统方法可靠地确定它的性质。”
西格玛介子的质量是质子的一半，是参与强力作用的最轻的不稳定粒子。研究最轻尺度上的强相互作用将有助于物理学家弄清楚这种力如何在更重的尺度上形成我们和我们的世界。
“这对于从根本上理解我们为什么会在这里非常重要，”作者 Arkaitz Rodas Bilbao 说道，他是杰斐逊实验室的联合任命的研究员和欧道明大学的助理物理学教授。“我们是由什么粒子结合在一起的?我们能否知道我们每个人体内正在发生的一切，直到最基本的层面?”