是否存在最小的粒子
古人有云：一尺之棰，日取其半，万世不竭。简单解释就是你可以把1尺长的棍子进行无数次对半分割，第一次对半分割得数是0.5，第二次是0.25，第三次是0.125……这个过程可以无限地进行下去。
公元前四世纪的希腊哲学家亚里士多德也认为，物质是连续的，人们可以将它无限地分割下去，我们永远也得不到一个不可再分割的“最小颗粒”。
但很早就有人怀疑“物质可以无限分割”的观念，希腊哲学家德谟克利特相信最小颗粒是存在的，他把这种粒子叫做“原子”。德谟克利特认为所有的物质都是由原子组成的，原子是一种不可穿透、不可分割的实体，一切原子都有着相同的性质，只是在形状、大小、重量、排列、位置上有所不同。万物有生有灭，但组成它们的原子却不会跟着毁灭，只会从死亡的物体转移到新生的物体身上。
后来科学家们的确发现了原子的存在，但它却不是最小的粒子，它由质子、中子和电子构成，质子和中子又由被胶子束缚着的夸克组成。
从目前的情况看，电子和夸克似乎都是最小的“基本粒子”。之所以说它们是基本粒子，是因为任何与这些粒子的结构相关的现象，在实验中都没有观察到，它们像是一个不可再分的点，而不像质子、中子、原子核和原子那样，有可测量的大小。
粒子物理学家们建立了一个标准模型，来解释目前已发现的所有粒子和它们之间的作用力。但并不像德谟克利特说的那样，只存在“原子”这样一种最小粒子，标准模型中包括了62种基本粒子，被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子刚刚被找到，这样标准模型中所有粒子的存在都已得到了证明。
然而这些今天被称为基本粒子的东西，就一定是不可再分的“最小粒子”吗？或许它也是由某种物质组成，那么到什么时候才是尽头，最小粒子究竟是多小呢？
科学现在无法回答，只能说目前暂时发现的最小物质是夸克。
光速真的无法超越吗？
光速，或者确切地说，真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。那么真的是这样吗？
众所周知，在经典物理中，判断任何物体的运动状态，都需要选定一个参照物。对于同样的运动物体，假如选取的参照物不同，得到的结果就不一样。
按照这个思路，我们可以推测光速并没有绝对值。假如一束光向你照过来，初始速度为C，当你以速度V向着光源的方向运动时，那么以你为参照物，光速就会变成C+V；而当你朝背着光源的方向运动时，你眼中的光速就应该是C-V。
如果情况是这样的话，那么就不存在“超光速”的问题了。
然而1886年，美国物理学家阿尔伯特·麦克尔逊和爱德华·莫雷进行了物理学史上赫赫有名的“MM实验”，有了一个惊人的发现：在地球朝着不同方向运动时，检测到的光速竟然没有丝毫变化。这意味着，经典物理学的推测完全错误，不管你是在朝着光源运动，还是在向垂直于光源的方向运动，或者在背着光源运动，你看到的光速丝毫不会发生变化，都保持着恒定的速度C。
后来爱因斯坦用“狭义相对论”解释了这一现象。爱因斯坦说，高速运动物体的时间流速会变慢，自身的长度会缩小，正是因为时间和空间存在这样的弹性，才导致不管你在哪里、从哪个方向见到的光，它在真空中的传播速度都是大约每秒30万公里，从来不会发生变化。
但相对论有这样一个前提：真空中的光速C是一个绝对量，是一切物体运动速度的极限，也是一切实在的物理作用传递速度的极限。爱因斯坦说，世界上不存在“超光速”的运动物体和信息传输，这是相对论的基石。
然而“超光速” 真的不存在吗？
相对论的这个前提，现在已经被量子论中的“EPR实验”推翻了。“EPR实验”是1935年爱因斯坦与两位同事发表的一个旨在推翻量子论“哥本哈根解释”的思维实验。爱因斯坦指出，假如哥本哈根解释是对的，那么分裂的两个小粒子之间即使相隔几十亿光年，也必定会存在某种即时联动，但相对论规定了任何信息的传输都不可能超过光速，宇宙中不存在超距作用的因果关系，所以小粒子之间超越光速的即时联动是根本不可能的，哥本哈根解释肯定有问题。
1982年，法国物理学家阿莱恩·阿斯派克特带领一个小组做了这个实验。它的结果意义是如此的重大，以至于被一些人称为“上帝的裁决”。实验结果竟然是爱因斯坦输了，事实证明分开的小粒子之间确实保持着一种微妙而神奇的联系，类似于超越时空的“心灵感应”，这种关联就叫叫“量子纠缠”。
“EPR实验”表明，确实存在超光速的信息传输。爱因斯坦搬起石头砸了自己的脚，他想用来否定量子论的思维实验，最后反倒成了否定相对论的武器，这真是一个天大的幽默。
“宇宙大爆炸”到底是怎么发生的？
大爆炸理论认为，我们的宇宙诞生于137亿年前的一个“奇点”，然后出现了爆炸式的膨胀，生成了眼前这个广袤的宇宙。宇宙膨胀的趋势一直延续至今，它就像是一个从那时一直被吹到现在的气球。其实大爆炸可以追朔到牛顿时期。
1666年，牛顿发现白光其实是一种复合光，它在通过三角形棱镜时，能分解成彩虹一样的多种颜色，这种现象叫做“色散”，分开的单色光依次排列而成的光带叫做“光谱”。
后来人们将望远镜聚焦在一个单独的恒星或星系上，观察从那里射来的光线的光谱，根据“多普勒效应”，通过分析这些光谱，可以确定这些星体相对于我们是静止的还是运动的，是在朝着我们而来，还是在离我们而去。假如它们在离去，那么我们接收到的光，波长将较长，光谱会向红端移动，这叫“红移”；反之则会向蓝端移动，叫“蓝移”。
20世纪20年代，当人们利用这一原理来观察那些遥远星系时，原本预料会发现同样多的红移和蓝移光谱，因为那时以为星系是随机运动的。然而事实出人意料，在对银河系外的其它星系进行观测时人们发现，除了少数离我们最近的星系外，几乎所有河外星系都表现出红移来，它们都在离我们而去，而且离得越远的星系，离开我们的速度越快。
这一现象应该如何解释？为什么几乎所有的星系都在远离我们？人们想到了一种可能：宇宙不仅是有限的，而且正处在不断的膨胀之中，所以宇宙空间的任何两点都在相互远离。这一想法促成了“宇宙大爆炸理论”的诞生。
这一理论令人匪夷所思，然而科学家们拿出了有力的证据。大爆炸理论预言，宇宙诞生时大爆炸的余波，至今应仍在宇宙中回荡。结果1964年美国天文学家彭齐亚斯和威尔逊，在偶然中发现了宇宙背景微波辐射，证实了这一说法。这个发现为大爆炸理论提供了强有力的支持。
后来越来越多的证据支持了大爆炸理论，越来越多的人接受了这个奇怪的理论。这一理论表明，宇宙有起始，极可能也有终结，并不是永恒的存在。
在大爆炸理论中，存在一些很容易让人误会的问题。
第一个是“奇点”。说到奇点，许多人很自然地就会认为，奇点是一个密度无限大、温度无限高、体积无限小的点。但现在也有很多人认为，所谓的奇点其实只是一个起始的时点，一个界限，而不是具体的实物，它指的是宇宙诞生的那一个瞬间。
第二个是“爆炸”。有人说，宇宙诞生之前并没有物质，既然没有物质，那么怎么可能发生爆炸呢？其实他们是误解了这个名词。之所以用“大爆炸”这个词来命名这种理论，主要是用来形容宇宙膨胀的突兀和迅速，并不是真的有什么东西在宇宙诞生时被点爆了。
美国天体物理学家艾弗琳·盖茨这样说：“尽管名字听起来很吓人，但大爆炸并不是空间中发生的爆炸，而是时间和空间的起点——或者更准确地说，是当前人类对物理学的领悟能把我们带到最接近起点的地方。”
大爆炸理论是目前广泛接受的一种理论，但也存在一定争议，但即便它是对的，也还会有一个疑问在等着我们：宇宙的大爆炸到底是什么引导发生的？
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