微观粒子的波粒二象性（图片来源于网络）

在微观世界，原子、电子、质子和光子等，还有组成质子的夸克，是我们比较熟悉的物质微粒了。每一个人都有一颗好奇心。我们常常好奇地问：有比电子、光子或夸克更小的物质微粒吗？

夸克，是构成物质的基本单元。到目前为止，科学家发现了六种夸克：上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。在所有夸克之中，上夸克和下夸克的质量最小，也最稳定。较重的夸克不稳定，会迅速地衰变成上夸克或下夸克。衰变，是一个粒子从高质量态，变成低质量态的过程。上夸克和下夸是由较高质量夸克衰变而来，所以很稳定，在宇宙中也最常见。奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克，一般只能在高能粒子的碰撞过程之中产生，并很快就衰变。

夸克与夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子。强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元。质子，由两个上夸克和一个下夸克，通过胶子在强相互作用下构成。质子寿命非常长，大于10的35次方年。到今天为止，物理学家还没有获得任何质子衰变的实验数据。

由于夸克不能单独存在，目前还不能直接测量夸克的大小。

物理学家德布罗意发现，所有的物质，都具有波动性，只是宏观物质的波动性非常微小，不易观察。质子、电子、光子等物质微粒，具有波粒二象性，它们在传播能量的过程中，不是连续不断地传播，而是一份一份地传播，这是他们共同的量子特性。

光子相对于质子、电子等物质微粒而言，质量更微小（光具有动质量），因此它的波动性最明显，最容易观察。相较于原子和分子等较大质量微粒，亚原子粒子的波动性更明显。在不受扰动的情况下，它们处于波和粒子的叠加态。

假如我们的观察技术非常高，你会发现，电子在做能量传播的过程中，是以波的形式进行的。这个过程一旦被观察扰动，它就会坍缩成一个一个的电子。

波在能量传播的过程中，表面上是连续的，实际上却是一份一份地传播。其中的一份，就是一个电子，或一个光子。这个过程中，电子、光子可以被看成是一个一个能的量包。

原子与原子驻波（图片来源于网络）

原子、电子和光子的波动性，已经被双缝实验验证。在能量传播的过程中，那一份一份的能量，可以把它叫做能量包。

这一份一份的能量包，可以是质子能量包、电子能量包、光子能量包，等等。一份能量包，就是一份能量子，简称量子。

大家一定要注意，那一份一份的能量，你叫它“能量包”或“能量子”或“量子”，都可以。但是，这些称呼，必须在能量传播过程之中，才有意义。一个电子就静止在那里，你把它叫做量子，是不恰当的。不做能量传播，就无所谓能量单位，也就没有什么“能量子”和“量子”之类的概念了。就像你的爸爸，在工作单位，你可以称呼他为局长、董事长，但是回到家，你一定要称呼他为“爸爸”，否则就会被打屁屁。不同场合，就有不同的称呼，道理就是这样简单。

亚原子粒子，是指比原子还小的粒子。“亚”，在汉语里是“次于”的意思。质子、电子、光子等，统称为亚原子粒子。科学家通过双缝实验，已经证实，所有的亚原子粒子都具有波粒二象性。正是这个基本特性，亚原子粒子之间，不能比较大小。你不能说光子比电子小，当光处于波态的时候，电子就非常小。光的本质就是电磁波，电磁波的波长跨度很大，γ射线波长大约是0.1纳米，而无线电波波长可达3000米。所以，教科书在介绍基本物质粒子的时候，通常只会介绍基本粒子的质量和电荷量，几乎不会介绍粒子的体积是多少。

当微观粒子处于波态的时候，它是弥散在空间之中的，当然无所谓大和小的区别了。微观粒子的大小，通常是指它处于粒子态的时候。

要测量亚原子粒子的大小，就会导致它的叠加态坍缩。同时，亚原子粒子具有很强的不确定性，当你要准确测量它的动量，它的位置就越不准确，当你要测量它的位置，动量就越不准确。所以，测量亚原子粒子的大小，一般都只是间接测量法，得到的是约数，不可能有准确数。

由于存在波粒二象性和不确定性，亚原子粒子是不能比较大和小的。

所以，微观世界之中，不存在最小的物质微粒。量子不是某种具体的物质微粒，所以，量子也不是相对于原子、质子、电子、光子等更精细的物质微粒。