10.7 数量级阶梯（概览）

来源： ✎ 补充（数量级概览）

为了理解基本粒子物理究竟深入到多小，可借助一架数量级的阶梯——从日常世界一路向下到已知最小的组成单元。每一级大约比上一级小一个数量级（甚至更多）：

数量级	对象
$\sim {10}^0\text{–}{10}^1$ m	人体（日常尺度）
$\sim {10}^{-3}$ m	沙粒 / 细胞团
$\sim {10}^{-5}$ m	细胞
$\sim {10}^{-9}$ m	分子 / DNA 直径（纳米）
$\sim {10}^{-10}$ m	原子（埃 Ångström）
$\sim {10}^{-14}\text{–}{10}^{-15}$ m	原子核、核子（质子/中子）
$<{10}^{-18}$ m	夸克 / 电子——点状，无可测量的大小

于是粒子物理的跨度约达 19 个数量级：从人体（${10}^1$ m）一直到夸克与电子（$<{10}^{-18}$ m）。 ✎ 在标准模型中，夸克与轻子被视为点状（无内部结构）——$<{10}^{-18}$ m 只是实验给出的上限：在此分辨率以内未发现任何大小。正是为了分辨更小的尺度，按 $E=m{c}^2$ 就需要越来越高的能量——这也是为什么要建越来越大的加速器，如 LHC（§10.5）。

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