张朝阳对话诺贝尔奖得主David Gross：解密时空涌现、质量起源与渐近自由

7月11日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳和2004年诺贝尔物理学奖获得者、2025年基础科学终身成就奖得主、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校教授戴维·格罗斯（David Gross）展开了一场知识对谈，共同探讨了物质世界最基础的构成和物理理论的前沿进展。

张朝阳与格罗斯教授从自然界四种基本力的差异切入，其间讨论了强相互作用的“渐近自由”特性——这一突破性发现正是格罗斯教授获得诺贝尔物理学奖的关键。随着对话向理论前沿延伸，二人又从量子引力谈到弦理论，探究时空的本质，同时也直面了暗物质探测领域的当代难题。

作为诺奖级成果，渐近自由的发现历程是张朝阳本次对话最关心的话题之一。格罗斯教授回忆20世纪60年代末的“泥沼”：加速器每周都能发现新粒子，但没人理解它们的本质。直至1968年，斯坦福直线加速器中心（SLAC）意外证实质子内部存在自由运动的点状粒子——“夸克”，一举逆转局面。但这又引出了更多的矛盾，如果夸克能够自由运动，它们为何从未单独现身？

在张朝阳的追问下，格罗斯教授承认，他在29岁为此开启了一场豪赌。在长达五年的工作中，格罗斯教授不断尝试证明无法利用量子场论解释该现象。然而，他在1973年与研究生完成的关键计算表明，杨振宁与米尔斯提出的非阿贝尔规范理论展现出惊人的反直觉特性：两个磁铁靠近会吸在一起，而当夸克彼此靠近时，强相互作用力反而在减弱。

这个特性完美解释了夸克禁闭，却遭受了学界的质疑，另一位诺奖得主维格纳就曾当面驳斥，认为看不见自由运动的粒子就不可能是基本的。格罗斯教授的这段回忆，令张朝阳与现场听众们都感受到，新发现要获得广泛认可绝非易事。格罗斯教授补充道，量子色动力学建立后，其理论预测得到深度非弹性散射等实验的验证，于是这套理论逐渐被学界接受。

当话题转向质量的微观起源时，张朝阳抛出关键问题：“夸克的质量仅为几MeV，而质子的质量却高达约900MeV，这巨大差异从何而来？”11年前的粒子物理实验验证了希格斯机制，完善了标准模型的“最后一块拼图”。然而格罗斯教授随即澄清了一个普遍误解——这块“拼图”并非质子质量的主要来源。

那么，质子、中子乃至我们的质量从何而来？面对张朝阳的追问，格罗斯教授的答案颠覆直觉：是夸克近光速的运动和强作用力让质子变“重”。他举了一个生动的例子来说明：“当你站上体重秤发现自己重了1公斤，实际上你增加的是1公斤被‘禁锢的能量’。”

张朝阳也理解了这一点，原来是质能方程在起作用。他进一步总结格罗斯教授核心观点，“虽然夸克作为独立粒子质量很小，但是质子质量的绝大部分来源于其内部的动能和相互作用能。”