什么是物质的最小结构？在当下，这个问题的答案很明确——夸克。我们都知道，原子核内包含电子、带正电的质子和不带电荷的中子，但它们事实上都由更小的夸克构成。每个质子或中子由三个夸克组成。而量子力学又表明所有粒子都是波，粒子的能量越高，则其对应的波长越短，因此当利用更高的能量时，可能会发现更小的粒子构成。
霍金认为，宇宙中的一切都可以用带有自旋性质的粒子描述。所谓自旋，即从不同方向观察粒子是什么样的，如果无论从哪个方向观察都是一样的，则这个粒子的自旋为0；如果粒子需要经过360°的旋转才能保持一样，就像单向箭头和纸牌里的黑桃A一样，则其自旋为1；只需旋转180°就显得一样，则自旋为2. 但有些粒子需要转两整圈才会显得一样，这样的粒子就表示其具有 1/2 的自旋。
关于1/2自旋的粒子，听起来很难理解。在网上查阅之后，觉得可以把粒子当做与环境相互振荡的“谐振条件”。粒子只有与环境谐振，才能稳定存在。当粒子的自旋总是1/2的整数倍的时候，类似于无线电理论中天线的谐振，天线的长度为电磁波半波长的整数倍时谐振。如果粒子自旋不是1/2的整数倍，粒子就不能稳定存在。
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