基本粒子的大小在物理学中仍然是一个谜。基本粒子有没有大小,有的话大小是多少目前都没有定论。标准模型将基本粒子处理为没有大小的点粒子,而弦理论认为基本粒子是由普朗克尺度的弦构成。但无论哪个假说都无法回答题主的问题。

近年对于夸克大小的研究还是有一些进展。以下的研究计算出了夸克的半径的上限为4.3×10的负19次方m。

ZEUS Collaboration使用位于德国汉堡的加速器「HERA」进行实验试图求出夸克的半径。HERA是世界唯一的轻子·质子对撞加速器。通过分别加速电子与质子并让它们对撞,可以产生特拉级电子伏特(TeV)的能量。

通过不断重复电子与质子的对撞实验,ZEUS Collaboration算出电子与构成质子的夸克的对撞概率,并将这些对撞概率非常低的粒子的非弹性截面积在1fb (10的负43次方平方米)的尺度下计算出来。为了计算出电子和质子的散射,需要让电子和其反粒子正电子与质子进行对撞。

最终,实验结果表明夸克的半径的上限4.3×10的负19次方m,约为质子的2000分之一。当然,这终究只是一个上限值,夸克实际的半径可能比这个小得多,也可能完全为0。

Fig 1. Combined HERA (a) e+p and (b) e?p CC DIS data compared to the 95% C.L. exclusion limits on the effective mean-square radius of quarks.

论文

ZEUS Collaborationg. "Limits on the effective quark radius from inclusive ep scattering at HERA" .Physics Letters B, Volume 757, 10 June 2016, Pages 468-472.


首先你要定义什么叫「小」,中微子和夸克目前都认为是不可再分的基本粒子,基本粒子在目前的模型中都是没有体积的点粒子。如果说质量的话,那夸克的质量比中微子大。不过没有按照质量比大小的,顶夸克质量赶上金原子了,难道说金原子比顶夸克「小」吗?


在现有的有实验验证的粒子物理理论里,夸克和中微子都是基本粒子,也就是「无法再分」的粒子,我们目前认为这些无法再分的基本粒子都是点粒子。

P.S. 夸克因为强相互作用的禁闭效应导致我们无法观测到单独的夸克,最小只能观测到由正反夸克组成的介子,


中微子在没有离开中子前远比夸克小,当然在中子内部也不叫其中微子,而是有另外的叫法,出了中子我们才称其为中微子,其体积比幽禁的夸克要大。


按量子力学波动方程,微观粒子是弥散式的时空概率不断生灭的存在,受相互作用场的影响,概率分布的集中程度也不同,所谓大小也就是概率分布的密集范围,作用场越强,分布越集中,也就感觉越小,固定大小的概念对微观粒子并不成立


夸克只是西方人的假想物,东方人因为落后就成了跟屁虫,也不知对错不辨是非全盘接收;

西方人科学、哲学的思维基础是有问题的,因为他们把自己的灵魂送给了上帝,故他们看不到事物的深层次的东东,故看到的都是表观现象;

东方文化历史较长,一千年前就发现了事物都具有阴阳两面,宇宙全息,万物互动,这些都是西方人无法理解的;

其实宇宙世界是由物质、能量、信息和意识等组成的,缺一均会对事物的存在和运行产生误解,物质和能量只是表观现象,信息和意识才是内在的本性;

西方把微观粒子无限地细分,一定要找到内在的「质」,才造出了「夸克」这类东东,其实宇宙从零开始,原始的「质」原本就不存在,故你的提问就有问题!

在宇宙物理学上有疑问,可到我的博文中找答案。


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