物質的本質與基本粒子的分解的極限是什麼？

01-06

原子核與原子的直徑之比為1:100000，相當於直徑100米的球體中心放一顆直徑1毫米的沙粒。原子核可以分為中子、質子，再往下分成夸克，繼續往下分會不會最終發現什麼也沒有？

這個問題，別說知乎了，就是把全世界的物理學家集合起來，再把那些死的統統復活，再討論個十年八年的，也是回答不上來。因為，這個問題有沒有解，都沒法說。

但是我們可以發表自己的看法。正經回答若是不加上「我覺得」就是不負責任的。

有人給了個弦論的維基鏈接，那個遠遠不是極限好不好！

現在排名第一的回答談了還原論和「 more is different」，也算是理論界的老生常談了。

推薦本書吧，斯蒂芬·溫伯格的《終極理論之夢》，有翻譯版，希望你能堅持讀完。

新粒子不是隨便就引的，重點是散射振幅出現了發散，有壽命比較長的激發存在，才引入描述這種粒子的複合場。。。已有模型已經足夠有效和簡單了，人們就不會刻意考慮引入新的粒子。。。

粒子物理學用來描述世界組成的理論叫

粒子物理的標準模型（the standard model of particle physics)

我們把目前認為不可分割的粒子定義為基本粒子，其他粒子都是由這些基本粒子組成的，也叫複合粒子。而基本粒子和複合粒子組成我們所觀測到的宇宙。

基本粒子是我們認識的一切的構成基礎，所以粒子物理可以作為任何學科的基礎，除數學外不存在比粒子物理更基礎的學科，你可以在不了解其他物理學的前提下從0開始學習。但是同時它也涉及到一切物理學。

粒子物理學從基本粒子出發，解釋和預言一切的物理現象。粒子物理髮展前期，粒子物理學家通過其他物理學的理論推斷基本粒子的種類和性質；到今天，特別是有了隧道掃描顯微鏡和大型強子對撞機之後，粒子物理得到很大的發展，已經能夠預測（並發現）新的基本粒子，補充其他物理學存在的缺陷。

如果你繼續問基本粒子能否再分割，哲學上我不做討論。科學的說，

第一：物理觀測存在極限，阻止我們觀測極小的尺度。因為我們目前的觀測手段主要依賴於粒子的傳遞，對於宏觀物體，這些傳遞的粒子對觀測物體的影響忽略不計，但當尺度很小時：

我們的觀測行為（發射並接收粒子，）會干擾觀測的對象
觀測的解析度受限於傳遞的粒子的波長
粒子的能量反比于波長，當粒子的能量大於普朗克能量，該粒子會塌縮成黑洞（半徑為普朗克長度）而無法被觀測者觀測。

第二：從我們目前了解的知識來看（當然主要原因是觀測的限制），沒有證據或跡象表明基本粒子可以被分割，這也是我們投資粒子對撞機的原因，高速碰撞粒子希望能發現它們的結構。目前我們認為它們不可分割且沒有結構。物理學不對觀測之外的事物做過多討論。

粒子總表：

基本粒子（不可分割，沒有結構）

費米子

夸克：u,c,t,d,s,b
輕子：e,μ,τ 和它們的中微子

玻色子：g,γ,Z,W,H

強子

重子：p,n,Λ,Σ,Ξ,Ω
介子：π,η,K,D,B

基本知識

兩個相同的粒子不可區分
自旋：自旋是基本粒子的內稟性質，自旋角動量和宏觀的角動量不同。一個自旋為s的粒子，在旋轉1/s圈之後表現和原來一樣。
泡利不相容原理：兩個半整數的全同粒子不能處於相同的量子態。而自旋為整數的全同粒子不遵守，但遵守玻色–愛因斯坦統計。
色荷：和顏色（可見光的波長）無關，庫倫力依賴電荷，作為類比，強相互作用依賴色荷。如果不考慮色荷，一個重子內的3個夸克具有相同的量子態，根據泡利不相容原理，這3個夸克必定帶有一個與已知量子態不同的新的量子態，量子色動力學將他稱為「色荷」。電荷只有一個方向，但是色荷有3個方向，不能單以正負表示。定義夸克的色可以是「紅」、「綠」或「藍」，而反夸克為它們的「反色」。連接兩個夸克的膠子的色荷可以為它們色荷的混合。
色禁閉：不存在帶有色荷的強子，不存在單獨的夸克，每個夸克都帶有自己的色荷，夸克組成的強子必須為無色態。
eV：電子伏，即一電子在1伏特電勢差下擁有的電勢能。MeV為兆電子伏，10^6 eV，常用來表示粒子的質量，嚴格的說應為MeV/c2，根據不確定性原理，
反粒子：質量、壽命、自旋都與原粒子相同，電荷、重子數、奇異數與正常粒子大小相同、符號相反

費米子

一共12個，都有靜質量，不能以光速移動，每一個都有各自的反粒子，自旋皆為1/2，遵守泡利不相容原理。

夸克(quark)

上夸克(up ) ，u，電荷+2/3, （靜）質量約為2.3MeV。反粒子為反上夸克 uˉ（為方便碼字，嚴格地橫線應該寫在正上方，ū）
下夸克(down)，d，電荷-1/3，質量約為4.8MeV
粲夸克(charm)，c，電荷+2/3，質量約為1275MeV
奇夸克(strange)，s，電荷-1/3，質量約為104MeV
頂夸克(top)，t，電荷2/3，質量約為1712MeV
底夸克(bottom)，b，電荷-1/3，質量約為4.2GeV

輕子(lepton)

電子(electron)，eˉ，電荷-1，質量0.511MeV
μ子(muon)，電荷-1，質量105.7MeV
τ子(tau)，電荷-1，質量1777MeV
電子中微子(electron neutrino)
μ中微子(muon neutrino)
τ中微子(tau neutrino)

CERN通過質子碰撞產生的希格斯玻色子衰變為一對強子和電子的模擬圖

「宇宙不是物質的，而是幾何的。」這句話怎麼理解？

普朗克也想知道呢。

你知道答案記得告訴我…

http://en.wikipedia.org/wiki/Superstring_theory

是純能量。

物質的本質是哲學問題，粒子的極限是物理問題。這兩說的到一起去嗎？

簡單。用水想。這宇宙或者說平常人看到的就是光組成的被。質量動兩下就是能量咯。往水裡滴個墨就是光在乾的事。反正一直在動。點動成線線動成面面動成球。你就噹噹初那個裝BG的點在窮盡未知（沒「光」的地方。想像不出來）真想知道極限。絕對零度看看。這一撞就會變。。。。123.。。∞ 對了。觀察也算撞。據說絕零不會動了。小樣再變啊（雖然說絕零不可能）總的來說。目前絕大部分地球人類的信息不足以看到對錯因果（開玩笑。如果能測准了。因果律武器有沒有。心理史學有沒有。嗯~所以銀河弄了個小丑來打擊）。量子糾纏我的理解就是不會相對只相比的參照（平行線）我思故我在。生物電也有波。在整個宇宙背景輻射下貓就只有死或生了。3歲前。。估計就是在感受輻射定個框架。3歲定80定的是性格。如果輻射中沒人性（應該是社會性。人不高級）。野孩子的傳說。

在拿到太陽的全家福的照片之後。勉強算個圈（沒有相比無好無壞）0都不算。宇宙很簡單。電子計算機也很簡單（就只打洞）也能成世界。

以下全都是沒查過文獻的胡說

私以為物質的極限是「能量」，而這種最基本的「能量」是一種勢能，是物質的最基本存在形式，這些「勢能」東倒西歪左右流竄，就找了另一個「勢能」相互依存從而變得更加穩定，但是這個小系統依然不穩定，又會變得越來越大，直到一個相對非常穩定的範圍，也就是人類科學可觀察的範圍，我們就把這種存在形式叫「物質」

而要觀測這種最基本的物質存在形式卻沒有可能，因為所有人類科學產生的科學手段都比這種存在形式複雜，比如光鏡你可以看細胞，同等級看同等級，電鏡看電子，同等級看同等級。無論科學如何努力，都做不到用最樸實的「勢能」去觀察「勢能」，因為科學根本無法獲取到純粹的「勢能」

但是科學可以做到預測，或者證明其存在，科學會遇到一個難題說：如果不能證明「勢能」的基本地位，那麼難度次於發現「勢能」的微觀領域問題將會懸而未決

如果一個雌性陰道里發現雄性的精液，會有幾種可能？

知道某物的存在卻看不到甚至連想像都做不到是多麼讓人不舒服

普朗克時之前的那種空前高溫高能狀態和完全不遵守物理定律的環境下，極有可能發生無中生有的事情，不是一無所有的0，是真真實實存在的虛無但無法表示的404