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世界顶尖科学家论坛
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顶科之约
大卫·格罗斯
David GROSS
2004年诺贝尔物理学奖得主
加州大学圣塔芭芭拉分校讲席教授、科维理理论物理研究所前任所长
花一生的时间，用自己的头脑，
去寻找宇宙的秘密
大卫·格罗斯（David GROSS）教授是粒子物理学、量子色动力学和弦理论的奠基人之一，他在高能理论物理、量子场论、弦理论等众多领域都作出了杰出贡献，是公认的现代物理领袖人物。
WLA智库一项关于全球顶尖科学家影响力的独立研究中，大卫·格罗斯教授在物理学术影响力方面排名第一。
这位现代物理学的领袖人物十分推崇科幻小说《三体》，尤其对“黑暗森林”法则颇为着迷，也认为“写出那么多令人震撼的推理、包括宇宙最终结局”的小说作者刘慈欣一定很懂物理学，“这是我读过最好的科幻小说”——这是一位“磁铁”无疑。
在2024世界顶尖科学家论坛开幕式上，大卫·格罗斯教授将作为重磅嘉宾发表开幕主旨演讲。随后还将参加青年科学家大会，多年以来他保持思考活跃的秘诀之一就是和年轻人一起工作、一起思考。
13岁与物理学相遇
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11岁时，大卫·格罗斯拥有了人生第一份工作，雇主是他的父亲。
毕业于常春藤名校宾夕法尼亚大学的父亲当时刚写完一本新书《立法斗争：社会斗争研究》，他邀请儿子为这本书做校对工作，报酬是每页10美分。当这份旷日持久的工作最终完成时，格罗斯已经被充斥书本的“委员会”这个词语弄吐了。这本新书后来帮父亲敲开了学术生涯的大门，甚至帮他成为白宫的一名委员会成员。
在一个典型知识分子家庭长大对格罗斯教授来说影响深远，他从小就被鼓励阅读，父亲总是努力让孩子们对知识充满热情，并在“总是很激烈的晚餐谈话”期间让他们对各种社会议题发表见解、互相辩论。这种平等的氛围，“增强了我们的自信心和对各种思想的兴趣”。
爱因斯坦和英菲尔德合著的《物理学的进化》改变了格罗斯的人生 图：AbeBooks
13岁的时候，格罗斯读到了一本改变他人生的著名书籍——由阿尔伯特·爱因斯坦和利奥波德·英菲尔德合著的《物理学的进化》。半个多世纪后回忆那个时刻，他依然心绪难平：“花一生的时间，用自己的头脑来寻找宇宙的秘密，这非常令人兴奋。”
尽管此时的格罗斯才是个少年，但除了成为一名理论物理学家，他已经想不出还有哪种人生值得全力以赴。
被宠坏的教授
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1960年代的大卫·格罗斯是一名幸运的研究生，他就读的加利福尼亚大学伯克利分校是当时全世界粒子物理学的中心。在“Rad Lab”实验室里，几乎每个月都有新的原子、粒子被发现。这是一段令人激动的历史，但理论物理学家则显得有些尴尬，他们很难跟上实验发现的步伐，对原子核的结构也一无所知。这和理论物理学家的工作方式有关，他们所依靠的只有自己的头脑。大卫·格罗斯曾经开玩笑说，他很庆幸自己不需要为科研经费发愁，“一块黑板、一支粉笔足矣”。
1970年代初的大卫·格罗斯是一位幸运的教授。他意气风发、目标高远、极具人格魅力，刚刚在普林斯顿大学开始了独立的学术生涯，并遇见了自己的第一个研究生弗兰克·维尔切克（Frank WILCZEK）。
年轻时代的格罗斯意气风发 图：Nobel Prize官网
格罗斯教授不喜欢一个人工作，他最好的想法都是“在和别人的交流甚至激辩中出现的”，因此他培养弗兰克的方式不是把琐碎简单的问题分配给他，而是“让他参与我自己雄心勃勃的项目”。
但很显然，“弗兰克把我宠坏了”。到很久之后，格罗斯教授才意识到后来一些研究生“可能因为他的过高期待而经历了痛苦时光”，并非每一个研究生都跟弗兰克一样优秀。
期待中国“超级对撞机”
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1970年代开始，大卫·格罗斯教授重振了几乎垂死的量子场论，催生了量子色动力学。2004年，因为“渐进自由”的科学发现，大卫·格罗斯教授和他的第一个研究生弗兰克·维尔切克教授共同获得诺贝尔物理学奖。
获得诺奖后和学生弗兰克一起接受采访 图：Nobel Prize官网
“渐进自由”是一种奇异的现象：核力在极小距离内会减弱，原子核中的夸克便会像自由粒子一样。然而当人们试图分离夸克时，夸克之间的力会变得更强。这就是为什么原子核永远无法分解成夸克成分的原因。
“渐进自由”再次加固了标准模型这座理论大厦。标准模型描述了强核力、弱核力及电磁力这三种基本的力，但并没有描述引力。自爱因斯坦以来，每位理论物理学家魂牵梦萦的追求是超越标准模型，在兼容了量子力学、狭义相对论的基础上，再纳入广义相对论，创造一统物理学天下的“万有理论”——大卫·格罗斯教授也不例外。
格罗斯教授发现的“渐进自由” 图：quantamagazine网站 Volker Steger
普通人很难理解为什么世界会由很小的“弦”构成，但这就是大卫·格罗斯教授自1980年代起工作的领域，他比谁都清楚地知道这个理论目前难以被实验证实。事实上，如今的粒子物理学已经举步维艰。除非，出现一个大家伙给物理学的未来撞开一个缺口。
这个大家伙很可能就是有望2030年建成的中国“环形正负电子对撞机和超级质子对撞机（CEPC-SPPC）”，格罗斯教授对它充满期待，他管它叫“超级对撞机”。
杨振宁先生是“超级对撞机”最著名的反对者，而它的支持者似乎更多，包括参与引力波碳测的诺奖得主巴里·巴里什、菲尔兹奖得主丘成桐，以及大卫·格罗斯。
格罗斯教授希望在他的有生之年能等到超级对撞机的启动，在壮丽的轰击之后，一些问题的答案能不能揭晓、能不能被证实？
参考资料：
https://www.lindau-nobel.org/five-questions-to-a-nobel-laureate-david-gross/
https://www.wired.com/2013/06/qa-david-gross-physics/
