در قدیم مردم دانه های شن را ذرات سازنده دنیای اطراف خود می انگاشتند. سپس اتم کشف شد و تا وقتی که پروتون، نوترون و الکترون کشف نشد به نظر می آمد که اتم قابل تقسیم نیست.
همین تفکر در مورد این سه ذره بنیادی وجود داشت تا اینکه دانشمندان کشف کردند که پروتون ونوترون هر کدام از سه کوارک ساخته شده اند.
اندی پارکر گفت: تا بحال قادر نبوده ایم هیچ مدرکی دال بر وجود ذره در کوارک مشاهده کنیم. آیا ما به بنیادی ترین لایه ماده رسیده ایم؟
وی افزود: حتی اگر کوارک و الکترون قابل تقسیم نباشند دانشمندان هنوز نمی دانند که آیا آنها کوچکترین ذرات وجودی ماده اند یا نه و یا اینکه هستی ذرات خردتری نیز دارد. پارکر که یک پروفسور فیزیک انرژیهای قوی در دانشگاه کمبریج انگلستان می باشد با شرکت در برنامه تخصصی “افق: هستی چقدر کوچک است” در کانال دو بی بی سی میزبان این شبکه بود.
در آزمایشات انجام شده ذرات ریز مانند الکترون و کوارک مانند نقاط مجرد ماده عمل می کنند که با فاصله منتشر شده اند. اما اشیا به شکل نقاط قوانین فیزیک را دشوار می سازند.
شما می توانید بی نهایت به یک نقطه نزدیک شوید اما نیروهای وارده بر آن به صورت نامحدودی بزرگ می شوند که به مذاق دانشمندان خوش نمی آید.
تفکری به نام فرضیه ”ریسمان برتر” این مشکل را برطرف می سازد. این فرضیه می گوید به جای تشبیه تمام ذرات به نقطه، آنها را گره های یک طناب بدانیم به این دلیل که همیشه تا اندازه ای از یک ذره به دیگری نزدیکترند.
این روزنه ظاهرا کمی از مشکل نامحدودی را حل می کند و توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. با اینحال دانشمندان هنوز مدرک آزمایش شده ای که درستی این فرضیه را نشان دهد ندارند.
راه دیگر حل مسئله نقاط این است که بگوئیم فضا پیوسته و لطیف می باشد اما از اجزا یا دانه های گسسته ساخته شده که بعضا از آن به عنوان خمیر فضائی یاد می شود. در اینصورت دو ذره نمی توانند به هم بی نهایت نزدیک شوند چون که ذره کوچکی از فضا، آن دو را از هم جدا می کند.
ادعای دیگر حداقل بر طبق قوانین فیزیک این است که ذرات موجود در هستی در میان حفره های سیاه منفرد هستند.
حفره سیاه وقتی به وجود می آید که ماده در فضائی کافی – جائی که جاذبه وجود دارد – فشرده می شود این امر باعث کشش درونی هر چه بیشتر می شود که در نهایت به تراکم نامحدود یک نقطه ختم می شود. اما بیشتر کارشناسان اعتقادی به تراکم نامحدود حفره های سیاه ندارند.آنها می گویند که بی انتهائی، محصول برخورد دو فرضیه حاکم فیزیکی است: نسبیت عمومی و مکانیک کوانتومی.
پارکر همچنین گفت :به گمان من تک بودن حفره های سیاه بسیار کوچکتر از یک کوارک است اما هیچ نوع تراکم بینهایت نیست.به احتمال بسیار زیاد این فاصله ها میلیونها برابر و بیشتر از آن کوچکتر از آنچه تا بحال دیده ایم هستند.
ریسمان های برتر تکینگی و اجزا هستی با طول پلانک تقریبا هم اندازه اند. این مقدار طول ۱٫۶ ضربدر رقم اعشاری با ۳۴ صفر می باشد. احتمالا کوچکترین ذره در هستی به اندازه طول مسافت پلانک می باشد.