是什麼賦予物質質量？

作為粒子物理的博士，我的科研工作就是和基本粒子的質量打交道：把多個夸克按照特定的對稱性放在一起，研究組成的強子態的質量。我的研究領域還是偏唯象的，還沒有涉及到質量的起源等基本問題。質量的起源是一個非常深刻的問題。任何從事物理學研究的人都會有極大的興趣來思考這個問題。我在這裡總結一下目前物理學家對質量起源的理解。首先質量是什麼？物理學中有一個觀點是，定義一個物理量的最好的方法是給出測量它的方法。

按照這個觀點，牛頓第二定律實際上給了一個質量的定義：物體受到的力和產生的加速度成正比，質量就是其中的比例係數。而在牛頓的引力公式中，質量是兩個物體相互吸引的力和物體之間距離平方的倒數之間的比例係數。這兩個測量方法給出了質量的兩種定義，分別被大家成為慣性質量和引力質量。天才的愛因斯坦同學深刻地提出了一個稱為「等效原理」的觀點，簡單地理解就是，引力質量和慣性質量是等價的（或者專業地說，引力可以局域地等效為物體處在非慣性參考系中）。這個深刻的洞察最終發展出愛因斯坦的引力方程。這些方程給出了引力的幾何圖像，用數學語言描述了質量是如何彎曲周圍的時間和空間的。愛因斯坦的理論在1919年對光線在太陽附近被彎曲的實驗觀測中被證實。講到這裡，我們只知道質量會產生哪些物理效應，比如慣性，以及對時空會有彎曲作用。我們對為什麼會有質量還是一無所知。

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