物质的根本组成是原子，而原子又能分为原子核和电子，原子核还能持续分为质子和中子（除了氕核之外），质子和中子又能进一步分为夸克和胶子。
一直以来，物理学家不断把粒子分红更小粒子，直至最小的规范，以寻觅组成物质的根本粒子。那么，物理学家是怎么知道一个根本粒子有多小呢？
上图是第一张单原子相片，由原子力显微镜（AFM）拍摄到的并五苯分子，到达单原子分辨率。成像办法如下：一组特定波长的光被发射到方针物体上，其间一些光波直接穿过，而有一些则会被反射回去。经过丈量未反射或许反射的光，能够构建出方针物体的阴像或阳像的画面。
各种波长的光
这种办法依赖于光的一种特别性质——它们能够体现为波，一切的波都有一个波长。只需所要成像的物体大于所用光波的波长，就能拍下那个物体的图画。
依据这样的现实，咱们需求挑选一个特定的成像波长，以取得方针物体的高质量分辨率图画。咱们不能运用波长很短的广，由于这种光的能量很高，用它们来观测物领会构成损坏。
正由于如此，咱们想要穿透皮肤看到骨骼，就需求能够更高波长更短的X射线。而假如要接纳到波长很长的无线电波，就需求规范非常大的射电望远镜，例如，直径可达500米的我国天眼。
那么，物理学家也是用光子来研讨根本粒子的规范呢？究竟，只要光与物体相互作用之后，才干构建出物体的图画。
要害的波长
现实上，物理学家并不介意是否是光子在结构方针物体的图画。经过其他粒子也能结构图画，由于任何粒子都有一个与能量相关的波长——德布罗意波，又称物质波。不管挑选运用光波仍是物质波都是无关紧要的，仅有重要的是波长。这便是物理学家怎么勘探物质，并确认一个物体的巨细到任何所挑选的规范。
当物理学家初次认识到这种现象时，他们既感到非常困惑，又感到非常惊讶。假如不断把电子从挡板上的一个狭缝中发射出去，它会在另一边接纳屏上构成“电子堆”。但假如挡板上有两个相邻的狭缝，接纳屏上不会有两堆电子，而是一个干与图样，就如同电子真的像波相同运动，这便是波粒二象性。
更令人张口结舌的是，假如向这两条狭缝一次只发射一个电子，成果还会呈现相同的干与图样。电子不只体现得像波相同，并且每一个电子都如同能够与自己发作干与。假如进一步改动试验，还会得到愈加古怪的惠勒推迟挑选试验，这儿不再打开。
理论上，假如让粒子（电子、质子或许光子等等）到达越高的能量，其波长越短，分辨率越高，以此就能勘探到规范越小的结构。倘若能精确地丈量出非根本粒子什么时候割裂，这样就能确认能量阈值，然后测出它的巨细。
根本粒子的规范
经过这种办法，物理学知道，原子能够切割成原子核和电子，它们的总巨细约为10^-10米。原子核也能进一步切割成质子和中子，这些更小粒子的规范约为10^-15米。质子和中子又能切割为夸克和胶子，它们的规范小于10^-18米。
另一方面，假如用高能粒子炮击夸克、胶子和电子，它们没有体现出内部结构的依据，这意味着它们是根本粒子，没有规范的点粒子。
依据物理学家现在的丈量成果，每一个规范模型粒子都是无法再切割的根本粒子，它们的规范不逾越10^-18米。依据粒子物理规范模型，已知的根本粒子包含如下品种：6种夸克和6种反夸克、3种带电轻子和3种反轻子、3种中微子和反中微子、8种胶子、光子、W和Z玻色子、希格斯玻色子。再考虑根本粒子的自由度等性质，已知的根本粒子总共有61种，它们是构成万物的根底。
逾越粒子物理规范模型
不过，粒子物理规范模型并没有给出一切问题的终究答案。现实上，规范模型在某种程度上肯定会溃散犯错，由于这套理论没有考虑到引力、暗物质、暗能量以及世界正反物质不对称的现实。
世界中必定还有愈加实质的规则，或许咱们所以为的根本粒子其实是能够切割的。假如咱们能让粒子取得满足高的能量，使其波长满足短，咱们就有望看到现在能量规范和普朗克能量规范之间的东西。规范模型不是终极理论，比现在已知根本粒子更小的规范还有待探究。
