这个条目是一个标记，而不是一个具体的物体。它标出了本站中已测量尺寸的下限：比它更小的物体，要么是尚未测出尺寸的粒子，要么是仅由理论给出、而非测量得到的长度。这个标记位于 100 阿米，即 10⁻¹⁶ 米，大约是一个质子宽度的十七分之一。这个数字只是一个近似值，本身并非测量结果。

大小

1 阿米等于 10⁻¹⁸ 米，也就是十亿分之一米的十亿分之一，因此 100 阿米等于 10⁻¹⁶ 米。10⁻¹⁶ 这种写法表示 1 除以一个后面跟着 16 个零的数。在这个标记之上，本站中尺寸已被测量出的最小物体是中子和质子。质子的宽度大约是 1.7 飞米（1.7 × 10⁻¹⁵ 米）。

这个标记的数值只是“已测量尺寸”与“尚未测量尺寸”之间的一条大致界线，并不意味着更短的距离无法探测。实验已经在小于该标记长度百分之一的尺度上寻找夸克的大小，但一无所获。

大小比较

质子宽约 1.7 飞米，是这个标记（100 阿米）的约 17 倍宽。
这个标记的长度是实验所允许的夸克最大尺寸（约 8.6 × 10⁻¹⁹ 米）的 100 多倍。
大约 100 万个 100 阿米首尾相连，长度就相当于一个氢原子的直径，氢原子的直径约为 0.1 纳米，即十亿分之一米的十分之一。
如果把 100 阿米放大到 1 毫米，质子的直径就会约为 17 毫米，人类头发的宽度就会约为 100 万千米，大约是地球到月球的距离的 2.6 倍。

如何研究短距离

物理学家研究短距离的方法，是用高速粒子轰击靶材，并观察它们散射的情况。像电子这样运动的粒子也具有波动的性质，能量越高，它的波长——相邻两个波峰之间的距离——就越短。波长越短，能揭示的细节就越精细。

20 世纪 60 年代末，美国斯坦福直线加速器中心（SLAC）和麻省理工学院的物理学家，用能量高达约 20 吉电子伏（GeV，十亿电子伏）的电子轰击质子。在这一能量下，电子的波长约为 6 × 10⁻¹⁷ 米，比这个标记的数值略短，也远小于质子。这些电子揭示出质子内部存在坚硬的小颗粒，也就是现在已知的夸克。

后来的实验探测得更加精细。在 HERA 加速器上，ZEUS 实验让电子与质子对撞，没有发现夸克具有任何尺寸的迹象。2016 年，该实验报告说，夸克的半径必须小于 4.3 × 10⁻¹⁹ 米。

标记之下有什么

在这个标记之下，本站展示了六种夸克——从上夸克到顶夸克，还有中微子和高能中微子。这些粒子都没有被实验测出过尺寸，因此它们的数值并非测量结果。本站还展示了弱力作用范围，这个数值是由理论估算得出的。

位于最底端的，是完全来自理论推算的长度。普朗克长度为 1.6 × 10⁻³⁵ 米，它是由三个物理常数计算得出的，而不是对某个具体物体的测量结果。超弦的尺度约为 10⁻³⁵ 米，属于超弦理论——一种设想中的“万有理论”。在所有试图统一自然界各种力的理论中，这类理论是最具推测性、也最缺乏检验的。

参考资料

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.

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