物理学的极限,宇宙中最小的物质究竟是什么?
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发布时间：2022-05-02 01:26
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时间：2022-06-26 05:02
宇宙中最小的物质是什么我们并不知道，只能大致知道目前已知最小的物质。毕竟，我们尚未获得最为根本的物理学理论，关于物质的最基本组成还无法确定。
就目前所知，组成物质的是原子，而组成原子的是质子、中子和电子。电子被认为是基本粒子，已经无法再细分下去。但质子和中子是由更小的夸克组成，而夸克就像电子一样被认为是不可再分的基本粒子。那么，电子和夸克有多小呢？
在微观层面，粒子所表现出来的行为与我们的常识大相径庭，诸如电子、夸克（尽管由于色禁闭没有自由的夸克）等微观粒子具有波粒二象性。根据粒子物理标准模型，电子是带点电荷的点粒子，没有空间范围。不过，定义电子的半径在原子尺度的相互作用问题上很有用。根据经典电子半径的定义可得，电子的半径约为2.8×10^-15米，即一亿亿分之二十八米。但这个定义忽略了量子力学的影响，使得这其实与电子的真正基本结构没有什么关系。从彭宁离子阱的测量结果来看，电子半径的上限约为10^-22米。但从能量不确定关系来看，电子半径的上限约为10^-18米。
就像电子一样，夸克理论上也应该是点状的、无穷小的。从实验数据来看，夸克的半径小于4.3×10^-17米，大于10^-19米。也就是说，电子和夸克的尺度相当。
除了组成物质的基本粒子外，还有更小的基本粒子，比如中微子。据估计，电子中微子的电荷半径尺度为10^-19米，略小于电子和夸克。
另外，如果从弦理论的角度来看，基本粒子都是由更小的一维弦组成，其大小就是最小的尺度，即普朗克长度，数量级为10^-35米。由于涉及到最小尺度，导致我们无法直接观测到一维弦。
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时间：2022-06-26 05:03
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时间：2022-06-26 05:03
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时间：2022-06-26 05:04
