题目

目前宇宙中最小的粒子是什么?
与量子有什毛关系?

提问时间：2020-12-26

答案

目前认为所有的基本粒子(光子,电子,中微子,夸克,W和Z玻色子,胶子,希格斯玻色子)都是点粒子,没有大小.更严格地说,在量子场论里,一切基本粒子都是分布在全空间的场.“体积”这个概念不再适用于这些基本粒子.在弦论里,基本粒子们点粒子虽然变成了一维的弦,弦的长度小于普朗克长度(10的负35次方米).但即使是这些一维的弦,它也是分布在全空间的场,物理上称为“非定域”.体积的概念仍然不适用.至于那些处于束缚态的复合粒子(质子,中子,甚至原子核和原子分子都可以认为是基本粒子组成的束缚态),严格地说它们的波函数也是分布在全空间的,只是绝大部分的几率(99.999……%)分布于一个很小的体积之内.如原子一般为10的负10次方米,原子核一般为10的负15次方米.体积的概念到这个层次才变得有点意义.补充:如果对全空间波函数不太理解.请放大我的头像看.我的头像是氢原子不同轨道的电子的概率分 布(概率分布=波函数模平方),以原子核为中心.越亮的地方代表电子出现的概率越大.虽然分布是全空间的,但是这种束缚态可以把绝大部分电子出现概率都集中在原子核附近,原子的大小就可以有不同的定义了,比如包含99%电子出现概率的直径,包含99.99%电子出现概率的直径,等等.