凭什么说物质不能无限细分？
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我们中国古代道家代表人物庄子（约前369――前286年）有句名言曾说：“一尺之棰 ， 日取其半 ， 万世不竭“ 。 从哲学角度来看 ， 体现了物质是无限可分的思想 。
但是现实世界却和哲学想的不太一样 。 在这个问题上 ， 物理学给出了完全相反的答案 。 我们知道物质由原子构成 ， 原子由原子核和核外电子构成 ， 原子核里又有质子和中子 ， 而质子和中子又是由更基本的夸克组成 。 在不考虑弦理论的情况下 ， 到这里物质就算是分到头了 。 为什么对夸克这种基本例子 ， 我们就认为他不能再继续分下去了呢？
回答这个问题前 ， 我们先要了解一下为什么物理学家认为质子和中子有内部结构答案 。
简单说就是因为实验测出的这俩粒子的词句和理论预言大相径庭 。 而只有考虑他们有内部结构 ， 这种反常现象才能说得通 ， 我们知道对于微观粒子来说 ， 它具有质量、电荷、自旋等基本属性 ， 而磁矩作为一个衍生的属性 ， 它也与这三个基本属性有关 。
质量和电荷就不多说了 ， 关于自旋前面量子它是粒子具有的一种内禀角动量 ， 而且不能取连续的值 。 它的值是量子化的 。 只能是零、二分之一、二分之二、二分之三....这样的整数或半整数 。
其中自旋为整数的满足波色统计成为波色子自旋为半整数的满足费米统计称为费米子 ， 质子和中子因为自选都是二分之一 ， 所以属于费米子 。 对于费米子来说 ， 通过狄拉克方程 ， 我们可以计算出磁矩 。
这个公式中e是电荷 ， m是粒子的质量 ， S是粒子自旋g是一个待定系数 ， 通常被称为g因子 。 注意:根据狄拉克理论预言 ， 对于没有内部结构的费米子 ， 它的g因子应该严格等于2 。
不过后来量子场论又将该值进一步做了精确 ， 大概是2.0023…但是人们在实验中对质子进行实际测量后发现 ， 质子的g因子是5.586… ， 明显大于2这个理论预测值 。 而对于另外那个不带电荷的中子来说 。 他本应该没有磁矩 ， 但是实际却测出了一个不等于零的值 。 如此一来 ， 质子和中子都和理论对不上 。
刚开始人们也怀疑是理论错了 ， 但是对于同是费米子的电子来说 ， 它实际测量出的磁矩就和理论完全符合 。 因此人们怀疑质子和中子并不是最基本的粒子 ， 他们仍然具有内部结构 。
后来盖尔曼提出了夸克模型 ， 认为质子和中子是由三个更基本的粒子“夸克”组成 。 随后不久 ， 这一想法被加速器实验所证实 。
盖尔曼也据此获得了1969年的诺贝尔物理学奖 。 现在我们知道了对于粒子是否具有内部结构 ， 我们可以通过对粒子磁距的测量来进行完断 。
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