Когда частица ψ(2S) распадается на протон и антипротон, два разных механизма работают одновременно: сильное взаимодействие, как клей, удерживающий кварки, и электромагнитное, как свет, отталкивающий заряды. Их вклады складываются с определённым сдвигом по фазе. Этот сдвиг похож на встречу двух волн от брошенных в пруд камней: если гребень одной совпадает с впадиной другой, они гасят друг друга, а если гребень с гребнем — усиливают. Фазовый сдвиг определяет, насколько сильно интерферируют эти два процесса.

В эксперименте BESIII на электрон-позитронном коллайдере в Пекине набрали данные при энергиях столкновений от 3.58 до 3.71 ГэВ — как раз вокруг массы ψ(2S). Измерили, как часто рождаются пары протон-антипротон, и по форме этой зависимости, резонансной кривой, извлекли относительную фазу: 105.9° или −105.3°. Две возможности возникают из-за симметрии — как если бы циферблат можно было повернуть на угол в одну или другую сторону и получить одинаковую картину.

Раньше таких данных в этой области энергий не было, и теперь пробел впервые заполнен. Полученные значения фазы согласуются с измерениями в других каналах распада ψ(2S) и с результатами BaBar, что подтверждает гипотезу об универсальности фазы — то есть один и тот же сдвиг работает для разных конечных состояний. Это важно для понимания того, как сильное взаимодействие переходит в электромагнитное на масштабах адронов.

Получены также две оценки вероятности распада ψ(2S) на протон-антипротон: (3.21±0.13)×10⁻⁴ и (3.47±0.19)×10⁻⁴. Это означает, что из примерно десяти тысяч ψ(2S)-мезонов только три или четыре распадутся на протон-антипротон. Такая редкость делает измерение особенно ценным: оно требует высокой статистики и точного контроля фона.

Этот результат — ещё один шаг к пониманию того, как кварки и глюоны организуются в адроны и как разные фундаментальные взаимодействия сосуществуют в одном процессе. Фазовый сдвиг между сильным и электромагнитным вкладами — не просто число, а окно в динамику сильного взаимодействия на расстояниях порядка размера протона.