组成物质的最小单位到底是什么？

热门回答：

这个问题没有答案。也永远不可能有准确的答案。

古希腊德谟克利特提出了原子概念。认为所有物质都是由不可再分割的原子组成。至于说原子究竟是什么。长期以来大都认为是气、火、水、土等基本元素。又过了几千年。直到十七、十八世纪化学家们才弄清除。一些物质不可能通过化学手段继续对它们进行分解。这些物质就是拉瓦锡定义的元素。不同元素是由不同的原子组成的。从此原子就成为化学变化中的最小单元。科学家们的锯子似乎再也锯不下去了。

但十九世纪晚期到20世纪初期。科学家们发现了电子。原子内部也是空空如也。只有一个很小的原子核。就像太阳和太阳系一样。由此证明原子并不是不能再分割。一些科学家如释重负。原子核总不能再往下锯了吧？话音刚落。1919年科学家就发现了原子核内部带正电的质子。1932年又发现了不带电的中子。

科学家的锯子锋利无比。上世纪五六十年代。终于把质子、中子也锯开了。发现它们是由更基本的粒子夸克组成。这样组成我们这个世界的最小单元就变成了夸克、电子、光子、胶子等基本粒子。这就是目前为止我们在科学上对组成物质最小单元的最确切的认识。

但这样的认识显然不能满足人类日益增长的科学认知的要求。科学家们举着切割机。准备继续对这些基本粒子大开杀戒。却怎么也找不到下锯的地方。因为相对于这些基本粒子来说。我们的锯子实在太大了。就像你要用一把菜刀去切细菌。细菌们当然喜逐颜开。来啊。来啊。来切啊！

没办法。科学家们只好动用数学和想象力。终于“发现”。这些粒子原来是由更基本更小的一维“弦”组成。弦纠缠在六维的卷缩空间中不断振动。振动模式的不同就形成了各种基本粒子。这就是现在方兴未艾的M理论。当然目前M理论还无法在科学上进行验证。所以组成物质的最小单元究竟是不是“弦”。实在还是一件非常玄的事。

其他观点：

哲学家一直在思考一个问题。那就是：构成物质的真正的、最基本的组成单位是什么?答案还不明晰。但有一点已经确认。那就是基本单位绝对不是虚无。哲学家只能思考。而科学家又思考又有探索。层次更高。

从目前来看。我们已经建立了一个成熟的标准模型。但是标准模型也并不是终极真理。而是一个巨大拼图的一个小角落。在此之前。科学家提出了一个叫做夸克的概念。夸克刚刚被提出来的时候。仅仅应用于数学计算。它可以被用作人的大脑之中记录量子反映情况的薄记系统。而如今。研究夸克的性质在物理学中已经非常热门。

科学家利用超大规模的高能粒子加速器。进行了粒子撞击实验。通过观察电子撞击质子。已经清晰地证明了夸克的存在。而且知道夸克有六种。这种试验方法。就相当于通过打破一个装置。然后知道这个装置内部的结构。比如。我们想知道一个铅笔盒里面有什么笔。于是我们让两个铅笔盒相撞。铅笔盒破碎之后。就露出了内部的秘密。我们在高能粒子加速器之中发现了六种夸克。而研究这些夸克的性质就构成了一门物理学科。即粒子物理学。

物理学家计算认为。在这六种已知的夸克之外。还应该有它们相对应的轻子。比如我们。大家通常提起的电子。就是六种轻子的一种。而每次粒子碰撞实验。科学家都会发现层出不穷的新粒子。这些发明似乎在暗示着我们。我们还没有找到物质真正的、最基本的组成单位。探索还在继续。

科学家一直在探索最深层次的物质本质。永远没有尽头。即使没有哲学家提出相应的问题。科学家也会对物质的本质、它的最基本的组成单位非常感兴趣。会一直这样往深层次研究下去。

目前。物理学家正致力于在理论上来理解和探索比夸克还要小的范畴。并且建立起一些让人难以琢磨的数学模型。研究这些数学模型来解各种粒子的方法。便称之为弦理论。弦理论要求仅仅在十的负三十三次方厘米的范畴上观察和解释粒子。这个范围比质子要小上20个数量级。任何技术手段都不可能直接观察到。只能通过数学来组建外围模型。如果一个原子有我们的太阳系那么大。直径为1光年。那么一根弦的大小相当于地球上的一棵树。而有的科学家认为。夸克也是一种弦的振动模式。

但不管是什么样的物质。无论它有多大。也无论它有多小。上至恒星系。下到夸克甚至更小。控制它们运动的。都只是几种基本力。在某种意义上。对宇宙本质的探索。就是对这些力的性质的本质探索。

其他观点：

我认为并不存在。我在一篇文章中曾间接地回答了这个问题。现在我再择要回答一下。人们在粒子探索方面有久远的历史。古希腊的德谟克利特继承和发展了留基伯的原子论。认为所有的事物都是由原子和虚空组成的。虚空是原子活动的场所。是真正的虚无一物。这些原子并不完全一样。但不可再分。是构成事物的最小单位。这些原子没有内部实质。他认为原子是一种“存在”。虚空是一种“非存在”。非存在不等于不存在。存在和非存在都是实在的。这些闪光的思想出现在上古年代是难能可贵的。他的观点被近代的道尔顿发展成了近代原子论。他的缺点就是认为原子不可分。随着现代科学的建立。原子被认为是一切化学变化的最小单位。但不是物质的最小单位。它还可以再分为原子核和核外电子。而原子核又分为质子和中子。质子和中子又分为夸克……。人们认为物质不能无限可分。总有最小粒子即基本粒子的存在。一场寻找基本粒子的行动延续至今。历经三代变更。目前确认存在六十二种基本粒子。它们被认为是物质存在的最小单位。那么它们真的不能再分了吗？现在有的科学家认为基本粒子是可分但不可分离。我认为我国古代道家说得有道理。其代表人物庄子曾在《庄子 天下篇》中说“一尺之棰。日取其半。万世不竭。”他认为物质是无限可分的。我觉得物质不能无限可分在哲学上逻辑上是讲不通的。第一。基本粒子数量太多。失去“基本”的意义。真正的基本粒子应该只有几种。它们的出现大多是为了满足标准模型。一种粒子如果一时没找到。人们就用大型对撞机去撞。直到撞出理论预测的那种东西。有时这些人为撞出来的东西存在时间短的到了10的负几十次方秒数量级。我觉得如果这样找下去。基本粒子可不止62种。想要多少有多少。想要什么样的就能|制造出什么样的。从这个意义上来说“基本粒子”不基本。第二。所谓的基本粒子都有质量。内部还有实质东西。这些实质东西是什么？它们有大小有多少。它们应该由更基本的东西组成。这些更基本的东西还是有形的实质东西。它们应该由更更基本的有形的实质东西组成……。直到无限次后有形变成了无形。实质变成了虚空。这是数学上的极限问题。所以从哲学上来讲无限可分才讲得通。所谓的基本粒子是不存在的。也是从这里得出结论：物质是由“虚空”组成的。

西方的科学思想在解决粒子的本质问题上显得力不从心。有些人试图去解决这个问题。他们提出“超弦”理论。抛弃基本粒子是点粒子的观念。取而代之是一维的弦。它不同的振动和运动形成不同的基本粒子。弦是相同的闭和弦。为了把广义相对论和量子力学协调自洽。它们甚至引进了十一维时空。为了把自然界的四种相互作用大一统。他们推出超弦的升级版――“M理论”。和原超弦理论。规范理论（标准模型）统一起来研究。弄得是非常复杂和庞大。连他们自已都头疼。弦理论的问题是：“弦”是什么东西这个问题并没有解决。最终它和基本粒子问题一样还是存在无限可分的问题。有些人把超弦理论中的“弦”自以为是地硬说成是中国古代道家创始人老子《道德经》中所说的“玄之又玄”的“玄”。简直是无稽之谈。不过确实。东方思想不同于西方思想。在解决宇宙本原和万物由来及本质的这些最基本的问题上显得高瞻深邃。得心应手。

综上。我认为组成物质的最小单位不存在。

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