2004年诺贝尔物理学奖授予三位美国理论物理学家——加利福尼亚大学卡夫利理论物理研究所的戴维 · 格罗斯（David Gross）博士（现年63岁，生于华盛顿，图左）、麻省理工学院的弗兰克 · 维尔切克（Frank Wilczek）博士（53岁，生于纽约，图中）、加利福尼亚理工学院的戴维 · 波利策（David Politzer）博士（55岁，生于纽约，图右）。他们为量子色动力学的发展作出了重大的贡献：早在1973年建立了一个精巧的数学模型，藉此而揭示了夸克的“渐近自由”行为，巧妙地描绘了强相互作用的奇异性状。诺贝尔奖评委会将他们的成果看成是“夸克世界的一项精彩发现"，对于粒子物理研究以及统一场理论探索至为关键。

这是一个迟到的奖项。与盖尔曼于1964年提出夸克模型、过了5年即获得1969年度诺贝尔奖相比，又与格拉肖等人于1967年提出弱电统一场理论、过了12年便获得1979年度诺贝尔奖相比，格罗斯、维尔切克、波利策的获奖时间迟后得多。近年来在世界上能量最高的加速器——诸如德国高能物理实验室（DESY）加速器和欧洲核子研究中心（CERN）的大型电子——正电子对撞机——上进行的高能碰撞实验、证实了夸克“渐近自由”这一理论假说的某些细节，或许这就是评委会决定对此抽象理论成果的确切意义予以肯定的主要原因之一。

默里 · 盖尔曼等人假设，组成原子核的核子——质子和中子（以及其他强子）由夸克所构成。夸克携带“色荷”（喻指一种内秉量子数）。夸克（乃至核子）相互之间的作用力即为强核力，由强作用场的量子——胶子所传递；这犹如电荷之间的电磁作用力由电磁场的量子——光子所传递一样。描述电磁场的量子场理论即为量子电动力学（QED），而描述强作用场的量子场理论便是量子色动力学（QCD）。

在1973年6月出刊的Phys. Rev. Lett. 上，格罗斯和维尔切克发表论文“非阿贝尔规范场的紫外行为”；波利策发表论文“微扰论对于强相互作用可靠吗？”。这两篇论文随着作者获奖而进入了“最重要的历史文献”之列。在这两篇论文面世之前，理论物理学家们都感到求解QCD的（强作用）场方程非常困难；因为与光子本身无电荷不同，胶子也携带色荷，所以胶子与奇克之间以及胶子彼此之间都有甚强的色相互作用。格罗斯三人以如下的模型克服了QCD中的困难：当夸克能量增大——相应地即指彼此靠近——色作用力减弱（足够近时甚至减小为等），亦即夸克的（紫外）行为是自由的，这就是所谓“浙近自由”；相反，奇克若彼此离开（能量降低），色作用力便增强，这就是所谓“红外奴役”，以致形成“夸克禁闭”——夸克不能游离成为单独的自由态粒子。人们用两个小球系以无限坚韧的橡皮筋作比喻：小球若离得越来越远，橡皮筋便被拉得越来越紧，即其中弹力越来越大；但小球若靠得足够近，橡皮筋便松弛下来，小球的行为变得“渐近自由”了。就说关于这次物理学奖的新闻发布会上，竟安排了身穿不同颜色衣服的一名男子和一名女子腰系同一条彩色弹性带子的两头，来演示这“渐近自由”的奇异设想，确实颇为有趣且形象生动。

正因为有“渐近自由”行为，QCD里强相互作用的有效耦合常数随夸克间距减小而减小，以至趋于零，故而进行微扰论演算是相当可靠的。所以说，格罗斯三人的工作使QCD成为一个优越的、行之有效的非阿贝尔规范场理论；他们的设想和演算有着突破性的理论价值。而今获奖，使人们似乎觉得粒子物理学又迎来了新的辉煌时期。QCD是粒子物理理论标准模型中最棘手、最美妙的部分，标准模型是出色的强、弱、电磁作用的统一场理论。把包括引力在内的所有不同的相互作用统一起来，是理论物理学家向往的伟大目标；格罗斯三人的工作朝着这个目标前进了一步。今年的诺贝尔物理学奖可谓是现代理论物理学进展的又一辉煌标志：它会促使QCD——标准模型——统一场理论继续不断地完善和发展。