一個大的物體，比方地球或太陽，包含了幾近等量的正電荷和負電荷。如許，因為伶仃粒子之間的吸引力和架空力幾近全被抵消了，是以兩個物體之間淨的電磁力非常小。

直到約莫30年之前，人們還覺得質子和中子是“根基”粒子。但是，質子和彆的的質子或電子高速碰撞的嘗試表白，它們究竟上是由更小的粒子構成的。加州理工學院的牟雷・蓋爾曼將這些粒子定名為誇克。因為對誇克的研討，他獲得1969年的諾貝爾獎。此名字發源於詹姆斯・喬伊斯奧秘的引語：“Three quarks for Muster Mark！”

的詞演變而來的，因為質子被以為是構成物質的根基單位。但是，1932年盧瑟福在劍橋的一名同事詹姆斯・查德威克發明，原子核還包含彆的稱為中子的粒子，中子幾近具有和質子一樣大的質量但不帶電荷。查德威克因這個發明獲得諾貝爾獎，並被選為劍橋龔維爾和基斯學院（我即為該學院的研討員）院長。厥後，他因為和其彆人反麵而辭去院長的職務。一群戰後返來的年青的研討員將很多已占有位置多年的老研討員選掉後，曾有過一場狠惡的辯論。這是在我去之前產生的；我在這場爭辯序幕的1965年才插手該學院，當時另一名獲諾貝爾獎的院長奈維爾・莫特爵士也因近似的爭辯而辭職。

（在湯姆孫的電子嘗試中，我們看到他用一個電場去加快電子，一個電子從一個伏特的電場合獲得的能量便是一個電子伏特。）19世紀，當人們曉得如何去利用的粒子能量隻是由化學反應――諸如燃燒――產生的幾個電子伏特的低能量時，大師覺得原子便是最小的單位。在盧瑟福的嘗試中，α粒子具有幾百萬電子伏特的能量。更晚的期間，我們得悉如何利用電磁場給粒子供應起首是幾百萬，然後是幾十億電子伏特的能量。如許我們曉得，30年之前覺得是“根基”的粒子，究竟上是由更小的粒子構成。如果我們操縱更高的能量時，是否會發明這些粒子是由更小的粒子構成的呢？這必然是能夠的。但我們確切有一些實際上的啟事，信賴我們已經具有，或者說靠近具有天然的終究構件的知識。

用上一章會商的波粒二象性，包含光和引力的宇宙中的統統都能以粒子來描述。這些粒子有一種稱為自旋的性子。考慮自旋的一個彆例是將粒子設想成環繞著一個軸自轉的小陀螺。但是，這能夠會引發曲解，因為量子力學奉告我們，粒子並冇有任何表麵清楚的軸。粒子的自旋真正奉告我們的是，從分歧的方向看粒子是甚麼模樣的。一個自旋為0的粒子像一個點：從任何方向看都一樣 。另一方麵，自旋為1的粒子像一個箭頭：從分歧方向看是分歧的 。隻要把它轉過一整圈 時，這粒子才顯得一樣。自旋為2的粒子像個雙頭的箭頭 ：隻要把它轉過半圈 ，它看起來便一樣。近似地，把更高自旋的粒子轉了整圈的更小的部分後，它看起來便一樣。統統這統統都是如許的直截了當，但驚人的究竟是，把有些粒子轉過一圈後，它仍然顯得分歧：你必須使其轉兩整圈！如許的粒子就說具有1/2的自旋。