Цей запис — це позначка, а не об’єкт. Вона показує, де на цьому сайті закінчуються виміряні розміри: усі об’єкти, менші за неї, — це або частинки без виміряного розміру, або довжини, що випливають із теорії, а не з вимірювань. Позначка стоїть на 100 аттометрах, тобто 10⁻¹⁶ метра, а це приблизно одна сімнадцята ширини протона. Це значення приблизне і саме не є результатом вимірювання.

Розмір

Аттометр — це 10⁻¹⁸ метра, мільярдна частка мільярдної частки метра, тож 100 аттометрів — це 10⁻¹⁶ метра. Запис 10⁻¹⁶ означає 1, поділену на одиницю з 16 нулями. Просто над позначкою розташовані найменші об’єкти на цьому сайті, розміри яких виміряно, — нейтрон і протон. Протон має в поперечнику приблизно 1,7 фемтометра (1,7 × 10⁻¹⁵ метра).

Значення позначки — це приблизна межа між виміряними розмірами та невиміряними, що лежать нижче. Це не означає, що коротші відстані недосяжні. В експериментах шукали розмір у кварків на відстанях, менших за соту частку довжини позначки, і не знайшли жодного.

Порівняння розмірів

Протон, який має в поперечнику близько 1,7 фемтометра, приблизно у 17 разів ширший за позначку в 100 аттометрів.
Довжина позначки більш ніж у 100 разів більша за найбільший розмір кварка, який допускають експерименти: близько 8,6 × 10⁻¹⁹ метра в поперечнику.
Приблизно мільйон відрізків завдовжки 100 аттометрів, викладених у ряд встик, простягнулися б на ширину атома водню, а він має в поперечнику приблизно 0,1 нанометра (одну десяту мільярдної частки метра).
Якби 100 аттометрів збільшили до 1 міліметра, протон мав би в поперечнику близько 17 міліметрів, а людська волосина була б завширшки приблизно 1 мільйон кілометрів, а це приблизно у 2,6 раза більше за відстань від Землі до Місяця.

Як вивчають малі відстані

Фізики вивчають малі відстані, спрямовуючи швидкі частинки в мішень і спостерігаючи, як вони розсіюються. Рухома частинка, наприклад електрон, поводиться також як хвиля, і що більше в неї енергії, то коротша її довжина хвилі — відстань від одного гребеня хвилі до наступного. Коротша довжина хвилі дає змогу розгледіти дрібніші деталі.

Наприкінці 1960-х років фізики зі SLAC і MIT у Сполучених Штатах спрямовували на протони електрони з енергіями до приблизно 20 ГеВ (мільярдів електронвольтів). За такої енергії довжина хвилі електрона становить приблизно 6 × 10⁻¹⁷ метра — трохи менше, ніж значення позначки, і набагато менше за розмір протона. Електрони виявили всередині протонів дрібні тверді зерна, які тепер відомі як кварки.

Пізніші експерименти досліджували набагато менші відстані. На прискорювачі HERA в експерименті ZEUS зіштовхували електрони з протонами й не знайшли жодних ознак того, що кварки мають якийсь розмір. У 2016 році колаборація ZEUS повідомила, що радіус кварка має бути меншим за 4,3 × 10⁻¹⁹ метра.

Що лежить нижче за позначку

Нижче за позначку на цьому сайті показано шість видів кварків — від u-кварка до t-кварка, — а також нейтрино і високоенергетичне нейтрино. Жоден експеримент не виміряв розміру жодного з них, тож наведені для них значення не є результатами вимірювань. Також цей сайт показує радіус дії слабкої взаємодії, який оцінюють на основі теорії.

Найнижче розташовані довжини, які випливають лише з теорії. Довжину Планка, 1,6 × 10⁻³⁵ метра, обчислюють із трьох фізичних сталих, а не вимірюють як розмір чогось. Суперструни, чий масштаб становить близько 10⁻³⁵ метра, належать до теорії суперструн — запропонованої теорії всього. Такі теорії — найбільш умоглядні й найменш перевірені з-поміж спроб об’єднати сили природи.

Джерела

Quarks. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
GUTs: The Unification of Forces. In College Physics, 2nd edition. OpenStax, 2022.
The Nobel Prize in Physics 1990: Press release. Royal Swedish Academy of Sciences, 1990.
Limits on the effective quark radius from inclusive ep scattering at HERA. H. Abramowicz et al. (ZEUS Collaboration), Physics Letters B, 2016.
Summary Tables: Baryons. Particle Data Group, 2025.
Summary Tables: Quarks. Particle Data Group, 2025.
The Standard Model. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures.
Proton rms charge radius. NIST CODATA, 2022.
Bohr radius. NIST CODATA, 2022.
Planck length. NIST CODATA, 2022.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
Moon Fact Sheet. NASA, 2024.

Report a Problem

for Довжини менші, ніж ця, не підтверджуються.