How big is 在此尺度下尚未證實?
100 阿米!
這個項目是一個標記，並非實際物體。它標示出本站中已測量尺寸的下限：凡是比它小的物體，都是尚未測得尺寸的粒子，或是僅由理論推算而來的長度。這個標記位於100阿米，也就是10−16公尺，大約是質子寬度的十七分之一。這個數字只是概略值，本身並非測量結果。
大小
一阿米是10−18公尺，也就是十億分之一的十億分之一公尺，因此100阿米等於10−16公尺。10−16這個記法代表1除以「1後面接16個零」所得的數。在這個標記之上，本站中尺寸最小、且已經過測量的物體是中子和質子，質子的直徑大約是1.7飛米（1.7×10−15公尺）。
這個標記的數值只是一個概略的分界線，用來區分上方已測量的尺寸與下方尚未測量的尺寸，並不代表更短的距離就無法研究。物理學家已在比這個標記長度的百分之一還短的距離內尋找夸克的尺寸，但沒有找到。
大小比較
- 質子的直徑大約1.7飛米，寬度大約是這個標記（100阿米）的17倍。
- 這個標記的長度，是實驗所能容許之夸克尺寸上限（大約8.6×10−19公尺）的100倍以上。
- 把大約一百萬個100阿米的長度首尾相接排列，就能跨越氫原子的寬度，氫原子的直徑大約是0.1奈米（十億分之一公尺的十分之一）。
- 如果把100阿米放大到1公釐的大小，質子的直徑會變成大約17公釐，人類頭髮的寬度則會變成大約100萬公里，大約是地球至月球距離的2.6倍。
如何研究短距離
物理學家研究短距離的方法，是將高速粒子射向目標，並觀察它們的散射情形。電子之類運動中的粒子也具有波的性質，能量越高，波長（相鄰兩個波峰之間的距離）就越短。波長越短，就能顯示出越細微的結構。
1960年代末，美國史丹佛直線加速器中心（SLAC）與麻省理工學院的物理學家，以高達約20 GeV（十億電子伏特）的電子撞擊質子。在這個能量下，電子的波長大約是6×10−17公尺，比這個標記的數值稍短，也遠小於質子。這些電子顯示出質子內部存在微小而堅硬的顆粒，也就是後來所知的夸克。
後來的實驗探測得更加精細。在HERA加速器上，ZEUS實驗讓電子與質子對撞，沒有發現夸克具有任何尺寸的跡象。2016年，該實驗報告指出，夸克的半徑必定小於4.3×10−19公尺。
標記之下有什麼
在這個標記之下，本站列出了六種夸克，從上夸克到頂夸克，還有微中子和高能微中子。目前沒有任何實驗測得它們的尺寸，因此這些數字並非測量結果。本站也列出了弱力作用範圍，這個數值是由理論估計而得。
位於最底層的，是完全由理論推算而來的長度。普朗克長度為1.6×10−35公尺，是由三個物理常數計算而得，並非測量任何物體的尺寸。超弦的尺度大約是10−35公尺，屬於超弦理論，一種試圖統一自然界所有作用力的理論。在統一自然界各種作用力的嘗試中，這類理論是最具推測性、也最少經過驗證的。
參考資料
- 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.