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2025-07-14 20:31
中国经济新闻网讯(毛晶慧)7月11日,搜狐创始人张朝阳与2004年诺贝尔物理学奖得主戴维?格罗斯展开深度对谈,探讨物质世界基本构成与物理理论前沿。二人从自然界四种基本力切入,围绕强相互作用的"渐近自由"特性、量子引力、弦理论及时空本质等议题展开讨论,并直面暗物质探测等当代科学难题。
回顾诺奖之路:从量子场论的“反叛者”到渐近自由的“奠基人”
作为格罗斯教授诺奖成果的核心,渐近自由的发现历程成为对话焦点。20世纪60年代末粒子物理陷入困境:新粒子不断被发现但本质未知。1968年斯坦福直线加速器中心(SLAC)实验意外证实质子内部存在自由运动的"夸克",虽突破认知却引发矛盾:夸克既能自由运动,为何从未单独现身?
格罗斯教授回忆,29岁时他为此开启五年研究,最初试图证明量子场论无法解释该现象,却在1973年发现杨振宁与米尔斯提出的非阿贝尔规范理论展现反直觉特性——夸克距离越近,强相互作用力反而越弱。这一特性完美解释夸克禁闭,却遭学界质疑,包括诺奖得主维格纳认为"看不见的粒子不可能是基本的"。直至量子色动力学(QCD)建立,其理论预测经实验验证后才被学界接受。
探讨前沿科学:时空或许只是人类的“幻觉”
关于时空本质,二人展开深入探讨。爱因斯坦揭示时空是动态实体,其几何效应即为引力。但现代物理学发现,该模型在黑洞奇点或宇宙起源等极端条件下存在局限,时空也处于量子"不确定"中。
格罗斯教授提出革命性观点:时空可能并非宇宙基本属性,而是源自物质的"涌现现象",从这个意义上可称时空是人类的"幻觉"。他援引弦论对偶性现象说明,某些物理系统可用两种完全等效的理论描述,其中一种甚至不含空间概念,表明空间只是特定尺度下的有效近似。未来物理学突破或诞生于超越时空框架的新范式。
解密质量起源:夸克近乎光速的运动和强作用力让质子变“重”
当话题转向质量微观起源,张朝阳提出关键问题:“夸克质量仅为几MeV,质子质量却高达约900MeV,差异从何而来?”格罗斯教授澄清:希格斯机制虽是标准模型的“最后一块拼图”,却非质子质量的主要来源。
他给出颠覆直觉的答案:质子、中子乃至人类的质量,主要源于夸克近光速运动和强作用力。“当你体重增加1公斤,实际是增加了1公斤被‘禁锢的能量’”,格罗斯教授用质能方程解释。张朝阳总结:夸克自身质量很小,质子质量主要来自内部动能和相互作用能。
热议AI本质:AI仅是工具而非科学
互动环节中,针对“2024年诺奖是否颁给AI领域”的提问,格罗斯教授明确:2024年诺贝尔物理学奖授予约翰?霍普菲尔德,其"Hopfield模型"是将物理学方法拓展至神经科学,揭示大脑神经元网络存储记忆的机制,属"物理学家的神经学研究",而非AI领域。
格罗斯教授强调:“AI仅是工具而非科学”,霍普菲尔德的研究属物理学方法在神经科学的应用。被问及“未来五年AI能否解决黎曼猜想”,他直言“难以想象”,认为当前AI大模型核心能力是模仿人类,若数据库无答案便会编造“合理内容”,既不会验证对错更不具备真正创造力,实际效果“只会取代那些只会说漂亮话的人”。张朝阳也认同此观点。
纵览计算发展:从计算尺到超级计算机
谈及算力增长对理论物理研究的影响,格罗斯教授回忆,四十年前依赖计算尺的人工运算严重制约QCD研究——尽管该理论能将强子质量计算误差控制在1%以内,但每次精准运算需投入海量人力。如今芯片算力按摩尔定律翻了十亿倍,加之QCD算法革新,使昔日耗费巨大人力的计算工作得以轻松完成。
“算力和算法双重推动了理论发展,背后离不开人类的智力和创造力。”格罗斯教授感叹。展望未来,计算机科学对理论物理研究的推动作用将更加显著。