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我们知道，不管是原子还是中的质子和中子都不是不可分的。问在于什么是真正的基本粒子构世界万物的最基本的构件？由于光皮波长比原子的尺度大得多，我们不期望以通常的方法去“看”一个原的部分，而必须用某些波长短得多的东西。正如我们在上一章所看到向，量子力学告诉我们，实际上所有立子都是波动的，粒子的能量越高，1U其对应的波动的波长越短。所以，我们能对这个问题给出的最好的回答，取决于我们的设想中所能得到多葛的粒子能量，因为这决定了我们所能看到的多小的尺度。这些粒子的能量通常是以称为电子伏特的单位来测量（在汤姆逊的电子实验中，我们看他用一个电场去加速电子，一个电从一个伏特的电场所得到的能量即一个电子伏特）。
19世纪，当人们知道如何去使用的粒子能量只是由化：反应诸如燃烧产生的几个电子伏特的低能量时，大家以为原子是最小的单位。在卢瑟福的实验，粒子具有几百万电子伏特的能量。更近代，我们知道使用电磁场给粒子提供首先是几百万，然后是几十亿电子伏特的能量。这样我们知道，30年之前以为是“基本”的粒子，原来是由更小粒子所组成。如果我们用更高的能量时，是否会发现这些粒子是由更小的粒子所组成的呢？这一定是可能的。但我们确实有一些理论的根据，相信我们已经拥有，或者说接近拥有，自然界的终极构件的知识。
用波粒二象性来讲解的话，包括光和引力的宇宙中的一切都能以粒子来述。这些粒子具有一种称为自旋的性质。自旋可以设想成绕着一个轴自转的、陀螺。但这可能会引起误会，因为量子学告诉我们，粒子并没有任何很好定的轴。粒子的自旋真正告诉我们的是，从不同的方向看粒子是什么样子的。一个自旋的粒子像一个圆点：从任何方看都一样。而自旋为1的粒子像一个箭头：从不同方向看是不同的。只有当它转过完全的一圈时，这粒子才显得是一样。自旋勾2的粒子像个双头的箭头要转过半圈，看起来便是一样的了。类似地，更高自旋的粒子在旋转了整圈的更小的部分后，看起来便是一样的。所有这一切都是这样的直截了当，但惊人的事实是，有些粒子转过一圈后，仍然显得不同，你必须使其转两整圈！这样的粒子具有二分之一的自旋。
宇宙间所有已知的粒子可以分成两组：组成宇宙中的物质的自旋为二分之一的粒子；在物质粒子之间引起力的自旋为0、1和2的粒子。物质粒子服从所谓的泡利不相容原理。这是奥地利物理学家沃尔夫冈 ，泡利在1925年发现的，他并因此获得1945年的诺贝尔奖。他是个原型的理论物理学家，有人这样说，他的存在甚至会使同一城市里的实验出毛病！泡利不相容原理是说，两个类似的粒子不能存玍于同一个态中，也即是说，在不确定性原理给出的限制内，它们不能同时具有；目同的位置和速度。不相容原理是非常键的，因为它解释了为何物质粒子在旋为o、1和2的粒子产生的力的影响下不会坍缩成密度非常之高的状态的原目：如果物质粒子几乎在相同位置，则它门必须有不同的速度，这意味着它们不长时间存在于同一处。如果世界创生不相容原理不起作用，夸克将不会形戋分离的很好定义的质子和中子，进而些也不可能和电子形成分离的很好定的原子。
（以上图片均来源网络） |
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