物质的质量来自哪里？在我们生活中接触到的一切事物都是由什么组成的？古希腊哲学家猜想存在着一种最小的、无法分割的“原子”，构成了万事万物。现在我们知道，原子是由更小的质子、中子和电子构成的。电子是基本粒子，意味着它无法继续分割，但是质子和中子可以进一步分解为基本粒子夸克和胶子。从宏观尺度到亚原子尺度，基本粒子的大小在决定组合结构的大小时，只起到很小的作用。
构成物质的分子之间存在巨大的空隙；相对于整个原子，原子核几乎只是一个点；对于质子而言，组成它的夸克在决定其质量时几乎无足轻重。质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的，但是当我们把三个夸克的质量加起来时，却发现夸克的质量之和比质子质量的0.2%还要少。这其中的原因与一种对我们来说非常违反直觉的力有关——强核力。强核力的这种特性被称为渐近自由，传递这种相互作用的粒子被称为胶子。
将质子结合起来的能量，也就是组成99.8%的质子质量，正来自于这些胶子。通过实验改进和新理论一前一后的发展，我们对质子内部结构——包括夸克“海”和胶子如何分布——已经有了更好的理解。质子的内部结构，包含夸克、胶子、夸克自旋。核力就像一个弹簧，未被拉伸时的作用力几乎可以忽略，但是拉伸到很大距离时却表现为非常大的吸引力。正是这种力，而非夸克的静止质量给予质子以质量。
描述强相互作用的量子场论——量子色动力学（QCD）——的困难之处在于，我们用来做计算的标准方法是不好的。幸运的是，还有另一种非微扰的方法可以解决这个问题——格点量子色动力学。只要有足够的计算能力，就可以将量子色动力学的预测实现到任意精度，只要让网格间距缩小即可。这会耗费更多计算量，但是会提高计算精度。
格点量子色动力学不仅向我们解释了，强相互作用如何导致了宇宙中绝大部份正常物质的质量，也有可能告诉我们从核反应到暗物质等各种各样的其他现象。