宇宙中最小的物質是什麼?

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若想成為宇宙中最小的物體,必須具備以下四個條件。

第一,必須是自由的粒子。因為,只有自由的粒子,才是獨立的物體。

第二,必須是靜質量最小的粒子。因為,只有靜質量最小,才說明該粒子的本徵能量是最低的。

第三,必須是不可再分的粒子。因為,只有最小的粒子,才是不可分割的。

第四,必須是運動速度最大的粒子。因為,粒子越小,其受到空間的限制也就越小,從而被允許的運動速度也就越大。

根據現有的認識,備選最小物體的粒子有電子、夸克、中微子和光子等。只有這四種粒子被認為是最為基本的粒子,而其他粒子,根據粒子的標準模型,都是由不同的夸克構成的。

首先,電子不符合最小物體的條件。一方面,電子的靜質量較大,約為9.1x10-27克;另一方面,正負電子的湮滅可以轉化為靜質量更小的光子;最後,電子的速度小於光子的速度。

其次,夸克也不符合最小物體的條件。一方面是因為夸克並不是自由粒子,即便夸克是存在的,也始終被禁錮在粒子中;另一方面夸克的種類已經多達數十種,很難想象一個最小的物體會有如此多的種類,其必定不是最為基本的粒子。

剩下的中微子和光子到是比較符合最小物體的條件,都具有速度最大,靜質量最小,而且具有不可再分和自由運動等特徵。

光子的問題主要是光的本質,即光是粒子還是電磁波?由於任何粒子都具有波粒二象性,而且愛因斯坦根據光電效應已經證明了光是粒子。除此之外,由於普朗克常數h是光子的角動量(Mrv),大於零,說明光子的靜質量和半徑都是大於零的。上述這些理由都充分說明,光子符合自由粒子的條件。電磁波實際上只是光子運動的群體效應。

中微子的特殊性是在於其與光子極為相像,它們在速度和靜質量等方面都極為接近,只是中微子的能量遠高於光子,具有較高的穿透性。

根據有機的量子景觀,宇宙是由量子構成的:

離散的基態量子構成空間,受到激發的量子成為光子、x射線和中微子等(能量),由高能量子組成的封閉體系就是基本粒子(物質)。

由此,我們得出的結論是:

宇宙中最小的物體是由普朗克常數h定義的量子,光子、x射線和中微子等都是受到激發的量子,在本質上它們都仍然是量子,因而也都是宇宙中最小的物體。


淡漠乾坤


宇宙中最小的物質是什麼?人類已經探尋了幾千年的問題,至今也總是有新的發現。

空間是由不可分割的微小部分組成,這個理論可以追溯到古希臘,當時哲學家認為一切物質都是由原子組成的,的確原子真的很小很小,一塊方糖所包含的原子和宇宙的星星一樣多。

但是,二十世紀科學家發現原子是由電子和中子和質子組成的,如果把氫原子大小比作地球,那麼組成院子的質子直徑僅僅只有二十米或六百英尺。

然而,正當所有人都認為找到了宇宙中最小物質時。1968年,科學家們又發現質子和中子是由三顆更小的粒子組成的,他們稱之為夸克,它們包含了六種,至此有兩個上夸克一個下夸克組成,而中子是由兩個下夸克和一個上夸克組成,現在科學界認為它們就是物質的基本組成部分,所以夸克就是這個宇宙中最小的物質。

但是其實,宇宙中最小的是我們想象不到的,佛說一粒沙裡有三千大世界,道教說人體就是一個宇宙,如果在真正意義上來說宇宙的世界,我們三維的人類是看不到大小的,宇宙沒有大小之別,它比任何感知體的感知極限都大,同時比任何感知體的感知極限都小,也就沒有最大或最小的稱謂。所以說宏觀上我們物質世界的人類是探討不了宇宙這個大的話題的,這都是表象而已。而我們可能要到幾個世紀後我們才能瞭解到宇宙的真相,但其實也許還會有更深的真相等著我們。


科普團


這個問題的答案應該會隨著人類科技的不斷髮展而有所變化,在20世紀初,人類一度認為原子就是最小的物質,它在希臘語中的意思也是“不可分割”的。

但隨著人類對微觀世界的進一步探索,科學家發現原子也有內部結構,它是由質子(中子)和電子組成的,而質子中子是由更微小的夸克組成的!

目前人類發現的電子,夸克,中微子,希格斯玻色子等都是最基本的粒子,它們組成了我們的可見世界!

但是這些基本粒子會不會也有內部結構,它們是不是也可以被分割?

目前科學家並沒有答案,因為那些基本粒子都太小了,我們的科技水平很難達到觀察如此微小的世界!

不過科學家們十分肯定,不管未來的粒子有多小,都不會小於一個數值,它就是普朗克長度10^-35米,它是由光速,引力常數和普朗克常數的相對數值決定的,是有意義的最小可測量長度!

所以,理論上會存在最小的物質,因為存在最小的長度單位!在數學上並不存在最小的數,你永遠找不到比零大的最小的數,但數學只是人類瞭解世界的手段,數學與物理和現實並不是等同的!


宇宙探索


最大既是最小,最小也是最大

我能說宇宙沒有最小的物質嗎,或者說最小的物質本身就是宇宙,他們之間有一個循環的軌道並沒有被人類發覺,也許永遠不會被人類研究清楚。

上帝與愛因斯坦開了個玩笑

當愛因斯坦老大爺發現大一統理論只差臨門一腳,樂呵呵的衝了過去,發現上帝客串守門員,正不屑一顧的看著他,然後,就沒有然後了,老大爺後來轉入開始研究神學領域,並且慨嘆量子糾纏是鬼魅般的超距作用,並質疑宇宙是上帝在擲骰子。臨去另一個更高維度世界之前,發自內心而又有氣無力的說:“一切都是設計好了的。”

愛因斯坦並沒有錯,上帝也沒有錯,經過量子力學領域實驗證明,上帝的確再擲骰子。

二維投射論、程式論、宇宙假象論

也許一切真的是設計好了的,也許我們只是更高級文明程式中的一部分,也許我們不觀測這個世界,它就呈現混沌狀態,所有的都是疊加形式,所有都是為了讓我們看見、感知而出現的電信號。不過,這並不影響科學家們探索熱情和高速進步,都是假象又如何,畢竟探索過程是那麼美好和動人心絃。生命開始就在做減法工程,最終畫上一個完美的圓,起點成了終點,終點也許會成為下一個起點。

“圓”是一切的規律

地球是圓的,太陽和各大行星是圓的,運行的軌道也是圓的,再往所謂的“大”說,銀河系、星系團,超星系團等等都是圓的,或許宇宙也是圓的,只不過我們現在無法證明。往所謂的“小”說,分子是圓的,原子是圓的,更小的顆粒也是圓的,他們的運行軌道也是圓的。

所以,我們說“圓”是適合宇宙現有一切的定律並不為過。人類現有的關於物質“大小”的認知,是人類賦予的概念,也許根本不存在,也許最終,最大即是最小,最小也是最大,完成宇宙基本“圓”的概念。

假說是研究的基礎,雖有些天馬行空,但也可以腦洞大開,你們認為呢?


AI輕塵科技


宇宙中最小的物質是什麼?

這個問題如果用實證的科學方法,例舉出某一種微粒子形態來說明其小的程度,恐怕無論如何也給不出令人信服的答案!但是如果用我們中華民族傳統文化瑰寶《易經》衍生的象數思維來回答這個問題,乃必然能給你一個準確的答案!

要想使回答這個問題達到圓滿的答案,必須符合兩個最基本的要求。一是這個最小的物質必須合乎最小的要求。二是要求這個最小的物質存在於宇宙之中,必須使宇宙構成一個密合無痕完美的整體!也就是說在這個最小的物質之間不容許再有一點兒空隙或存在其他別的物質。看來要達到這兩個要求,還是存在一定難度的!現在我們就按照這兩個要求來一絲不苟的回答這個問題。

首先,這最小的物質一定是一個微粒子,那麼這個微粒子究竟小到什麼程度呢?這裡我們可以象數思維提供給大家一個既精確又準確的答案!——這個宇宙存在的最基本的微粒子的直徑是極短小的”一”象,自然形成數為1,那麼其半徑就是0.5,(契合一個電子能0.5MeV,也契合五行氣象數)。相應這個微粒子的體積則為0.5236這個精確的象數。它就是宇宙中最小的物質象!儘管它的直徑線段“一”長度是10∧-n次方米,它可以小到極點,但體積必須是0.5236象數!

那麼這個最小的物質是如何毫無空隙自然的密合成一個完整的宇宙?——0.5236×27=14.1327。這裡的27數就是由27個小正方體密合組成的正六面體。也就是說此27數組成的大正方體乃自然形成為一個方圓合一結構體。相應以無數個方圓合一的六面體就可以了無痕跡的密合成無限大的宇宙!故這也就是宇宙最小物質或微粒子存在的基本方式!換言之最小的物質粒子只是我們意識印象中的存在,它是不會單獨存在的!它只是以一種系統方式存在的!這種系統方式實質上也就是全息統一的宇宙的結構模式!

另外這27象數組成的六面體,每個面都是由9個相等的四方形組合形成的。6×9=54則自然形成為一個太極圖像。為什麼?因為太極圖中的陰陽二魚象正契合6,9兩數形態。因此,歸根到底,這最小的物質就是一個太極體!在這裡,我們依然是用《易經》的象數思維來詮釋問題的,象就是數的本源,象數則是《易經》的靈魂!



易境2


這個問題不太好回答,因為沒有最小的物質只有更小的物質,隨著科學技術的進步不斷髮現更小的物質,現在發現的最小物質是夸克,在科學技術比較不發達的古代,當時沒有什麼很好的工具,發現最小物質主要靠眼睛看,那時最小的物質就是類似灰塵一樣。

後來發明了顯微鏡以及顯微鏡的發展,在此之後微觀世界的大門就打開了,通過顯微鏡,我們可以看到物體上很小的結構,比如看到動植物的細胞,以前用肉眼看到的灰塵用顯微鏡看到之後就像一個大土塊,可以看到灰塵的組成部分,還有肉眼看到的沙子,在不同地方的沙子內部結構也不一樣,比如海邊的沙子可以看到類似貝殼的結構,沙漠中的沙子放大后里面有石頭和骨骼的形狀。再後來隨著技術的不斷髮展,英國科學家湯普森在研究陰極射線在電場中的偏轉時,發現了電偏轉現象,在1918年,盧瑟福用α粒子,去轟擊氮原子時發現了質子的存在,隨著質子和電子的發現中子也被德國的科學家查德威克發現,此後人們明白了原子並不是最小的物質,它是由質子,中子和電子組成的,在一段時間內人們一度認為電子被認為是最小的物質。

到後來美國的科學家利用當時最先進的二公里電子直線加速器就電子對質子和中子的深度非彈性散射所做的一系列開創性的實驗工作讓人們在科學上最終承認了夸克的存在,人們發現了夸克,證明了質子和中子是可以再分的,直到目前人們還沒有找到再細分夸克的方法,但這並不能證明夸克是宇宙中最小的物質。

隨著對電子研究的深入,量子力學也開始發展起來,它成為了現代物理學的基礎之一,也給了科學家研究的方向,所以如果這個問題如果能夠解答清楚,那就說明人類對於宇宙的瞭解已經足夠透徹了,但現在宇宙的終秘密還沒有揭開,人類還有很長的路要走。


銳哥愛科學


宇宙中最小的物質應該就是粒子了,整個宇宙可以說是一個粒子的海洋,不管在何時何地,都有海量的粒子存在,即使是在遠離星系的廣漠虛空。

到目前為止,人類發現的粒子已經達到400多種,我們一般人熟悉的粒子有光子,中微子,電子,質子,中子,夸克,希格斯玻色子等等。所有的這些粒子,構成了這個豐富多彩的世界,包括我們人類。

那麼在粒子中,有哪個最小呢,實質的最小粒子,現在還不能下結論,因為肯定還有一些粒子沒有被發現,因為它們真的太小了,而且速度快,又不和其它粒子發生反應,就像中微子這個小東西,之前一直存在於理論中,到了近年來才被發現,並不是中微子的數量少,中微子的數量非常多,每時每刻都有海量的中微子穿透地球,穿透你我的身體,但是它不與其它粒子發生反應,一億個穿過地球的中微子,才有一個可能會與地球的物質發生作用。

在比如說希格斯玻色子,自1964年提出後,直到2013年,才有科學家聲稱發現了蹤跡。但是宇宙之大,我們寄居在一個小小的角落,能觀測和發現的粒子非常有限。

最小的粒子暫時無法知道,但是最小粒子的大小卻可以有個大概的描述,根據廣義相對論的含義,光滑的空間幾何在該尺度下是會被量子漲落所破壞的,最小的空間尺寸是一個普朗克長度,10^-35米,小於這個長度的空間沒有意義,如果這個是正確的話,粒子的最小尺寸不會比一個普朗克長度小。

粒子的世界非常有意思,比如玄理論,有時間可以去看一下,微觀的世界,比宏觀更精彩。


御星者


宇宙中最小的物質是什麼我們並不知道,只能大致知道目前已知最小的物質。畢竟,我們尚未獲得最為根本的物理學理論,關於物質的最基本組成還無法確定。

就目前所知,組成物質的是原子,而組成原子的是質子、中子和電子。電子被認為是基本粒子,已經無法再細分下去。但質子和中子是由更小的夸克組成,而夸克就像電子一樣被認為是不可再分的基本粒子。那麼,電子和夸克有多小呢?

在微觀層面,粒子所表現出來的行為與我們的常識大相徑庭,諸如電子、夸克(儘管由於色禁閉沒有自由的夸克)等微觀粒子具有波粒二象性。根據粒子物理標準模型,電子是帶點電荷的點粒子,沒有空間範圍。不過,定義電子的半徑在原子尺度的相互作用問題上很有用。根據經典電子半徑的定義可得,電子的半徑約為2.8×10^-15米,即一億億分之二十八米。但這個定義忽略了量子力學的影響,使得這其實與電子的真正基本結構沒有什麼關係。從彭寧離子阱的測量結果來看,電子半徑的上限約為10^-22米。但從能量不確定關係來看,電子半徑的上限約為10^-18米。

就像電子一樣,夸克理論上也應該是點狀的、無窮小的。從實驗數據來看,夸克的半徑小於4.3×10^-17米,大於10^-19米。也就是說,電子和夸克的尺度相當。

除了組成物質的基本粒子外,還有更小的基本粒子,比如中微子。據估計,電子中微子的電荷半徑尺度為10^-19米,略小於電子和夸克。

另外,如果從弦理論的角度來看,基本粒子都是由更小的一維弦組成,其大小就是最小的尺度,即普朗克長度,數量級為10^-35米。由於涉及到最小尺度,導致我們無法直接觀測到一維弦。


火星一號


這個問題是沒有答案的,至少在人類還沒有探索清楚宇宙的規律之前,宇宙間最小的物質會隨著人類的探索發現而不斷改變。

可以說沒有最小的物質,只有更小的物質,最後很有可能有一個終極最小物質,就是宇宙間最小的物質,只是現在還不清楚。這個問題如果能夠解答清楚,那就說明人類對於宇宙的瞭解已經足夠透徹了,宇宙對於人類來說已經沒有任何秘密可言了。可見人類離探索出宇宙的終極真理還有很遠的路要有。

在科學還沒有發現起來的古代,最小的物質就是肉眼可見的最小的物質,比如說沙子,我們看得見的灰塵是灰塵中的龐然大物。但是顯微鏡發明之後微觀世界的大門就被打開了,我們可以看得到木紋的微觀結構,我們可以看得見細胞甚至是細胞裡面的物質比如細胞器。

後來,電子望遠鏡發明之後,人類又可以看得見原子的微觀結構,發現原子可以分為質子、中子和電子,其中電子的體積最小,這三種物質一度被認為是構成物質的最基本的粒子,而電子就是最小的物質。這樣似乎說得過去,再小下去還能是什麼呢?

直到後來人類又發現了夸克,這也是一種基本的粒子,是構成物質的基本單元,夸克相互組合,形成一種複合粒子——強子,強子裡面最穩定的就是質子和中子,也就是說質子和中子是可以再分的,但是夸克卻不可以直接被觀測到,或者是分離出來,只能夠在強子裡面找到夸克。在目前看來,科學家還沒有發現夸克和電子可以再分,但是仍不能說它們是宇宙間最小的物質,因為永遠也不知道宇宙間還不會有什麼沒有發現過的物質能比它們更小。

宇宙間最小的物質或許是奇點,這是大爆炸之前宇宙所處的狀態,一個質量無限大,體積無限小的點,這是霍金等一些物理學者為解釋宇宙創生提出的一種假說。黑洞中心也有奇點,其應該比夸克小得多,但是部分專家不同意其密度無限大這種說法,科學家們很討厭無限大。


量子力學或許給出了宇宙間最小物質的尺度,奇點,夸克甚至是宇宙間的顆粒都可以用普朗克長度來表示其大小,一個普朗克長度是1.6×10∧-35米,這是一個不可思議的尺度,遠小於任何儀器的能測量刻度,正因為此,普朗克長度被認為是宇宙間的最小長度,在這個範圍內,宇宙是不確定性的,也許宇宙間最小的物質差不多與普朗克長度相等。

人類自從開始探索宇宙開始就一直致力於尋找宇宙究竟有多大和宇宙究竟能有多小,目前已知的是宇宙的直徑超過1000億光年,而宇宙間最小的尺度10∧-24,為微中子的尺度。宇宙間最小的物質究竟是什麼呢?只能說尺度肯定比10∧-24還要小吧。


鏡像宇宙


宇宙中論物質最小,就是一群基本粒子。即電子、夸克、中微子、光子以及它們的反粒子。



其實,到了基本粒子的級別,大小已經多少對它們沒有什麼意義了。因為這些基本粒子既可以被認為是一種類似於“球”的東西,也可以是一種類似於“波”的東西,即它們是處於波和粒子的混合態,具有波粒二象性。所以,這些粒子名字雖然聽起來像是粒子,但是它們具體長什麼樣,沒有人能夠說的清,只知道他們整體上表現出來很小,不會超出來一個範圍。



就像黑洞中那麼一個小的點,可以把所有的物質壓縮成基本粒子然後在集中於一點。這說明什麼,說明這些粒子在正常狀態下可能有一點極小的體積,但是隻要一壓縮,它們就完全可以失去體積,就像是能量一樣不佔任何空間。



這點在超弦理論中似乎也可以得到印證,超弦理論認為一切基本粒子,都是一根根一維的能量弦震動而產生。這些能量弦,本身就沒有任何體積。所以說,宇宙中最小的物質,就是這些可以不擁有任何體積的基本粒子。


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