宇宙間的物質(zhì)都是由基本粒子組成的，那么基本粒子又是由什么組成的？如我們所見的物質(zhì)都是由原子組成的，而原子又是由電子、質(zhì)子和中子組成的，這三種東西已經(jīng)到了基本粒子的范疇了，但是它們又是由夸克組成的，那么夸克又是由什么組成的呢？
物理實驗發(fā)現(xiàn)基本粒子中個頭較大的中子是由一個“上夸克”和兩個“下夸克”組成，但是三個夸克相加的質(zhì)量要跟整個中子的質(zhì)量差很多，后來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)三個夸克之間還有膠子，這是一種時刻在振動的東西，正是它們的振動產(chǎn)生了更多的質(zhì)量，因此也可以說中子是由三個夸克和聯(lián)系它們之間的膠子構(gòu)成，而且科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)夸克無法獨立存在，它只能和其他夸克發(fā)生強相互作用，這樣的綁定可以形成質(zhì)子、中子等其他基本粒子，科學(xué)家們對物質(zhì)的組成實驗研究目前基本上只能小到這種程度了。
但是物理理論的推論卻是可以無限的，量子力學(xué)認(rèn)為宇宙的時間和空間都有基本的單位，但是非常小，就是普朗克時間和普朗克長度等了，量子力學(xué)認(rèn)為時間和物質(zhì)到了這個程度已不可分割，因為它們都是組成宇宙的最小單位，也是物質(zhì)和能量的最小單位。
那么一個普朗克長度有多小呢？上面我們說到了夸克，夸克尺度在1乘10的-18次方，而普朗克長度是1.6乘10的-35次方，可見普朗克長度比夸克還要小得多，一個夸克里面可以包含太多太多的普朗克體積。
不過這只是體積上的比較，而從普朗克尺度上看，巨大的夸克還是可以有豐富的事物去組成它的，理論物理學(xué)家就又發(fā)展了一種比夸克還小的可以解釋宇宙和能量組成的理論——弦理論，這種理論認(rèn)為我們宇宙中的一切物質(zhì)和能量都由“弦”組成，其物理模型認(rèn)為所有物質(zhì)的最基本單位只是一小段“能量弦線”，尺度非常小，寬度可以理解為普朗克長度，不過它并不是普朗克體積，而是可以普朗克長度作為直徑的線性構(gòu)成，也就是說它是一維的，當(dāng)它這種東西集合起來以不同的方式振動時，就出現(xiàn)了不同性質(zhì)的基本粒子，夸克之類的基本粒子就是這樣出現(xiàn)的，然后由這些夸克粒子組成電子、質(zhì)子和中子，再由它們組成原子，原子構(gòu)成分子形成物質(zhì)，物資匯聚形成各種物體或者天體，進(jìn)而構(gòu)成我們的宇宙。 所以“弦”才可能是物質(zhì)的終極單位，從根本上來說，宇宙萬物其實都是由“弦”這種一維的事物振動出來的。
弦理論之下的物質(zhì)和能量是一體的 ，所以現(xiàn)實中它們是可以轉(zhuǎn)化的，目前在物理實驗上對弦理論的證明也正在逐步趨于明朗，當(dāng)這種組成物質(zhì)基本構(gòu)成的理論被實驗證明時，我們對物質(zhì)構(gòu)成的理解認(rèn)知也將趨于明朗。
