最小的物质分子是什么？

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最小的物质是夸克。宇宙间物质由大到小分解:

分子，是物质能独立存在、并保持该物质一切化学性质不变的最小单位。

原子，是组成单质和化合物分子的最小单位。

原子核，是原子的中心体。由质子与中子组成。

核子（质子与中子的统称），是组成原子核的基本单位。每个核子由3个夸克构成。

夸克，是组成强相互作用粒子（简称强子，如核子）的基本单位。共有6类，称为夸克的6种“味道”。每种味道，还有“红”、“蓝”、“绿”3种颜色，共18种。

我们所能看到的宇宙万物都是具有内部结构的，换句话来说就是，它们都是由更小的物质构成的，那么宇宙中最小的物质是什么呢？

在过去的日子里，人们一直在致力于探索物理学的极限，试图找到这个问题的答案，刚开始的时候，人们认为原子就是宇宙中最小的物质了，但后来物理学家发现原子也是由更小的物质构成，即质子、中子和电子。

再后来，粒子对撞机出现了，简单来讲，这种机器能够将微观粒子加速到很高的速度（可以接近光速），然后让它们互相碰撞，在发生碰撞之后，微观粒子就可能会被撞碎，然后我们就可以在这些“碎片”中找到更小的物质。

凭借着这一强大的工具，物理学家们进行了大量的粒子对撞实验，并在实验中发现了各式各样的粒子，在对它们进行分类之后，就得到了一个“粒子物理标准模型”。

这些粒子看上去让人有些眼花缭乱，但实际上我们可以将它们分成三大类，第一类粒子是“费米子”，其中包括了轻子和夸克，夸克在强相互作用力的作用下可以形成“重子”以及“介子”，而我们熟悉的质子和中子其实就属于“重子”。

简单来讲，两个上夸克和一个下夸克就构成了质子，而一个上夸克和两个下夸克就构成了中子。我们知道，质子和中子就构成了原子核，原子核再加上电子（轻子中的一种）就形成了原子，由此可见，“费米子”其实就是构成物质的基本粒子。

第二类是粒子是“规范玻色子”，它们的作用是传递相互作用，其中胶子传递强相互作用力，光子传递电磁力，而“Z玻色子”和“W玻色子”则传递弱相互作用力。

看到这里，细心的人可能已经发现了，“规范玻色子”只传递了四种基本力中的三种，而引力却不在其中，那引力是通过什么粒子传递的呢？

物理学家猜测，应该存在一种“引力子”，这种粒子也是一种“规范玻色子”，由它来传递引力。然而迄今为止，人们都没有发现任何“引力子”存在的证据，所以这里就空了一个位置。

第三类粒子只有一种，那就是“希格斯玻色子”，这种粒子的作用就是给其它的粒子赋予质量，我们可以简单地理解为，“希格斯玻色子”在宇宙中无处不在，凡是能与其发生相互作用的粒子都会被赋予质量（例如夸克和电子），而不能与其发生相互作用的粒子则不具备质量（例如光子）。

总的来讲，“粒子物理标准模型”中囊括了36种夸克，12种轻子以及12种“规范玻色子”，再加上“希格斯玻色子”，共计61种基本粒子。由于科技水平的限制，物理学家们目前并没有可用的实验方法来进行更深入的探索，而这也就意味着，它们就是目前已知的宇宙中最小的物质。

从理论上来讲，这61种基本粒子应该可以再分为更小的结构，例如“弦理论”就提出，构成宇宙万物的基本单元应该是一种尺寸极为微小的“弦”，该理论认为，“弦”可以是开放的“开弦”，也可以是闭合的“闭弦”，它们不同的振动（或运动）就产生了各式各样的基本粒子。

根据“弦理论”的描述，“弦”的尺寸可以小到普朗克长度，约为1.62 x 10^（-35）米，我们不妨将其与原子的尺寸来做一个比较。

宇宙中最简单的原子就是氢原子，一个处于基态（最低能级）的氢原子的半径约为0.528 x 10^（-10）米，也就是说，如果我们把一个半径为普朗克长度的物体放大到氢原子那么大，其半径就会放大5.28 x 10^24倍，这是什么概念呢？

已知乒乓球的标准半径为20毫米，如果按照同样比例的放大的话，那么一个乒乓球的半径会被放大到大约1116.2万光年，其半径将会比我们银河系所处的“本星系群”的直径还要大。

（图为“本星系群”，它由银河系、仙女座星系等50个星系组成，直径约为1000万光年）

由此我们可以清楚地看到“弦”到底有多小，那么还有没有比“弦”更小的物质呢？很抱歉，普朗克长度是物理学意义上最小的距离单位，这已经达到了物理学的极限。因此可以说，如果“弦理论”成立的话，宇宙中最小的物质就是“弦”，而从物理学的角度来讲，再去讨论比“弦”更小的物质是没有意义的。

原子的内部空间很大，举个例子，原子核的体积是足球，那么整个原子的体积是比标准足球场还大，大约是5个的数量级，所以原子内部及其空旷，换句话说，其它不带电粒子如果不受核力或者库仑力作用是很容易穿过这个空旷的粒子的。

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