世界是物质的，物质的存在似乎是理所当然的。我们周围的一切，无论是我们的身体，还是我们呼吸的空气，都是由物质构成的。

物质包括实物和场，而我们通常所说的物质是指恒星、行星、分子、原子、基本粒子等实物，电磁场、引力场等通常被认为是实物的延伸。

然而，物质到底是什么，又是如何产生的，一直是科学家们探索的问题。要想知道物质是什么，就要对物质的结构刨根问底。关于物质的结构，古代的朴素原子论观点认为物质是由大量微小的微粒构成的，后来我们知道物质是由大量不同类型的原子、分子构成的，它们通过不同的方式组合和相互作用形成了性质和形态各异的物质。

不过这并不是尽头 ，随着电子、质子、中子等亚原子粒子相继被发现，科学家们意识到原子也是由其他更基础的亚原子粒子构成的，并认识到不同元素其实就是原子核中质子数不同。

本以为就此结束，后来科学家又发现了核衰变过程中出现的中微子，并发现质子、中子这类粒子其实是由更小的微粒“夸克”构成的。电子与中微子被归类为轻子，它们与夸克和传播基本作用力的光子、胶子等传播子被统称为基本粒子。

难道物质是无限可分的吗？事实上许多科学家并不认可这个观点，因为无限只是存在于数学世界中的一个理想化概念，在客观世界应该并不存在。而且在发现夸克之后，科学家们再也没有发现更基础的粒子，大量的粒子碰撞试验也并未发现电子、中微子和夸克存在更基础的结构。而且随着标准模型理论的成功，似乎也意味着物质不再可能是由其他更小的粒子构成的。

标准模型理论又称为规范场论，隶属量子场论，与量子力学及狭义相对论兼容，其以杨-米尔斯方程为核心，是描述强力、弱力和电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。根据标准模型理论，基本相互作用（基本力）是通过光子、胶子、中间玻色子这类基本粒子来传递的，希格斯玻色子则是物质的质量之源，是电子和夸克等形成质量的基础。场可以影响粒子的运动，而在该理论下，物理学家认为基本粒子本身也可以被看作是场的一种局部扰动，每个基本粒子都被认为对应着一个量子场。

虽然绝大多数实验数据都符合标准模型理论的预测，但基本粒子数量太多这个事实，以及引力也无法纳入标准模型，这让许多科学家们并不满意。于是乎部分理论物理学家提出了一些至今仍然无法被证实的理论，其中最著名的便是弦理论。该理论也是一种旨在将自然界的所有基本粒子和基本力统一起来的理论。基本粒子由于太过微小，通常被认为是点粒子。而弦理论认为，基本粒子其实不是一个点，本质上是一根一维的弦，弦的不同振动模式就表现为不同类型的粒子。弦包括有端点的开弦和圈状的闭弦。

至于“超弦理论”则是弦理论发展的第二个阶段。在许多资料中，超弦理论与弦理论这两个概念并没有进行严格的区分。超弦理论引入了超对称性，将该理论所需要的时空维度由26维降至了10维。在超弦理论中，科学家认为额外的六个维度蜷缩在了微小的空间中，其几何形态为卡拉比-丘成桐空间。

此后，由超弦理论还发展衍生出了膜理论（M理论）。膜理论认为人们直接观测所及的好似无边的宇宙是十维时空中的一个四维超曲面，就像薄薄的一层膜。不过弦理论是用数学工具推演出来的，虽然看起来确实很完美，但因为涉及到额外维度，根本无法被现有技术手段证实，目前只属于假说，因此科学家普遍还是认为基本粒子其实就是点粒子。

此外，几乎充斥整个宇宙，占宇宙物质总量大约95%的暗物质和暗能量究竟是什么，是由什么构成的，至今都没有弄清楚。

暗物质是指一种不带电荷、不会发光、反光，与我们正常物质之间没有电磁力的作用，无法被直接观测得到的物质，但它有质量、有引力，能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。

暗能量则是指一种不可见的、能推动宇宙加速膨胀的能量，比暗物质还神秘。暗物质和暗能量是现代物理学天空中的两朵乌云，如果连它们都没弄不清楚，那人类对物质的认识只能说还很肤浅。

来源：科技视角