宇宙中最小的粒子是什么？最大的是什么？

　　宇宙是一个很大的地方，但它是由小块组成的。在元素周期表包括诸如氧，碳和其他积木组成恒星，猫或杯咖啡。但自20世纪之交以来，科学家们一直在思考并寻找越来越小的基本粒子比充满宇宙的原子还要小。那么这些基本粒子中哪个最小呢？相反，哪个是最大的？
　　芝加哥附近的费米国家加速器实验室（Fermilab）的资深科学家DonLincoln是试图回答这个问题的科学家之一。在费米实验室，科学家们使用粒子加速器将单个粒子粉碎在一起，然后观察产生的碎片或者可能是新的基本粒子。林肯说有两种方法可以测量粒子的大小：研究它们的质量和测量它们的物理大小，比如计算球的直径。
　　就质量而言，这些问题比较容易回答。林肯说，我们所知道的最低的非零质量粒子是中微子。然而，他指出，我们无法准确测量中微子的质量，因为用于计算基本粒子质量的仪器不够灵敏。
　　中微子是一种粒子，有点像亚原子世界的幽灵，林肯说。中微子与物质的相互作用非常微弱，是仅次于光子（其行为更像波而不是实际粒子）的第二大粒子。事实上，就在这一秒，有数以万亿计的中微子通过你。中微子几乎没有任何重量，并且以接近光速的速度运动。
　　原子核由中子、质子和电子组成。林肯说，质子和中子本身大约是整个原子核大小的十分之一。电子的质量接近于零，但它实际上比中微子重500，000倍（同样，此时无法进行精确测量）。
　　林肯说，物理学家使用电子伏特（eV）来测量亚原子粒子的质量。技术上，单位是eVc2，其中c是光速。1电子伏特相当于大约1。6x1019焦耳。为简化起见，物理学家使用一组单位，其中光速为1。要计算亚原子粒子的质量，您将使用阿尔伯特爱因斯坦著名的方程Emc2来获得质量（m）公斤。
　　根据林肯的说法，一个电子的重量为511，000电子伏特，相当于9。11x1031公斤。他说，相比之下，典型原子核中的典型质子重9。38亿电子伏特，或1。671027kg。
　　相反，根据林肯的说法，我们所知道的最大（就质量而言）基本粒子是一种称为顶夸克的粒子，其测量值高达1725亿电子伏特。夸克是另一种基本粒子，据我们所知，它不能分解成更多的部分。科学家们已经发现了六种类型的夸克：上夸克、下夸克、奇异夸克、魅力夸克、底夸克和顶夸克。上下夸克构成质子和中子，它们的重量分别为300万和500万电子伏特。相比之下，顶夸克的重量是上夸克的57，500倍。
　　物理尺寸的问题更难回答。我们知道一些粒子的物理尺寸，但不知道最小的粒子。人们在日常生活中听到的一些微小颗粒，例如病毒颗粒，实际上是相当大的。
　　林肯提供了这种尺度感：典型的病毒粒子长约250到400纳米（一纳米是十亿分之一米，或109m），典型的原子核长约1014m（0。00000000000001米）。这意味着原子核对病毒来说就像病毒对我们一样小。
　　目前，科学家可以使用粒子加速器测量的最小物理尺寸比质子小2，000倍，即5x1020m。到目前为止，科学家们已经能够确定夸克比那个小，但不能确定多少。