在这个宇宙的宏观世界里，我们时常将物质分解成更细小的部分。以最简单的敲击鸡蛋为例，人们通常认为鸡蛋易碎，轻轻一敲就破了。
然而，想徒手把一个鸡蛋握碎却没那么简单，因为当鸡蛋受到均匀的力时，它的结构会让它变得非常坚固。在均匀受力的情况下，鸡蛋可以承受数百公斤的压力而不破碎。
敲击鸡蛋的过程，本质上是把这个物体分解成更小的单位。在生活中，一切物质都可以被细分为更微小的组成部分，那么，是否存在一个极限，比如原子是否还能被进一步分割？
在过去的一百多年里，答案曾经是否定的。那时的科学界普遍认为，原子是物质构成的最基本单位，是不能再被分割的，其在古希腊语中的含义便是“不可切割”。
然而，我们现在知道，原子是可以被分割的。那么，要分裂一个原子需要多大的能量呢？
原子由电子和原子核构成，理论上，如果能把电子和原子核分开，就相当于把原子“捏碎”了。
为了能够“捏碎”原子，我们需要深入理解原子的内部结构以及其中各种力的作用机制。
宇宙万物由原子组成，而原子又由电子和原子核构成，原子核则由质子和中子构成。那么，是什么使得如此众多的微观粒子结合在一起的呢？
答案涉及到自然界的几种基础作用力。
四大基本作用力包括：引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。其中，质子和中子通过强相互作用力结合，其作用范围有限，仅限于原子核内；而原子核和电子则通过电磁力相互吸引，原子与原子之间也是依靠电磁力结合，从而构成了宇宙间的一切。在四种基本作用力中，强相互作用力是最强的，比电磁力强173倍，而引力则是最弱的，如果强相互作用力的强度为1，那么引力仅为10的-39次方。
原子作为一个由电子、质子和中子构成的微小粒子，质子和中子组成的原子核几乎占有了原子的全部质量，达到了99%以上。原子核的体积极小，如果把一个原子比作一个足球场，那么原子核就如同其中的一粒米。体积虽小，但原子核的质量几乎等于整个原子的质量，因此把原子“捏碎”，也就意味着原子核的分裂。
因此，问题就变得相当简单：只需要将原子核分离（捏碎），原子就会自动解体。那么，要分裂原子核，需要的力量必须超过质子和中子间的强相互作用力。这种力究竟有多大呢？
以铁原子核为例，由于铁元素最稳定，其平均结合能最高，不易发生裂变，也不易发生巨变。
结合能又是什么呢？
我们都知道，质子和中子通过强相互作用力结合。简单来说，结合能就是质子和中子结合所需的能量。反之，将它们分开也需要等量的能量。不同元素的质子和中子数量不同，结合能除以质子和中子的数量即为平均结合能。
平均结合能越高，意味着原子核越稳固，越不容易被分裂。
在所有元素中，铁元素的平均结合能最大，总结合能约为7.71x10的负11次方焦耳，所以理论上将铁元素的质子和中子分开需要的能量也大致如此。
你可能已经注意到，这是个极小的能量，甚至不足一焦耳。一焦耳的能量有多大呢？初中物理告诉我们，一牛顿的力沿着力的方向移动一米所需的能量就是1焦耳，这并不多。
因此，分裂其他元素的原子会容易得多，因为这些元素不如铁稳定。
所以从能量需求来看，理论上打破一个原子并不是难事。然而，实际操作远不止是能量的问题，最大的挑战在于原子太小了，像握住鸡蛋一样握住原子几乎是不可能的。原子的直径大约为10的-10次方米，而原子核的直径更小，大约为10的-15次方米。
不过，科学家们当然有办法应对，他们已经可以单独操控单个原子，利用扫描隧道显微镜这样的工具便可实现对单个原子的操作。
那么，我们能否进一步把质子或中子分割为更小的夸克呢？
目前来看，这是无法实现的，因为夸克之间存在色禁闭现象（夸克禁闭）。什么是夸克禁闭？它是量子场论中的现象，夸克不能单独存在。由于强力作用，带色荷的夸克必须与其他夸克结合，使得总色荷为零。同时，夸克间的作用力随距离增加而增强，因此我们无法发现单独存在的夸克！
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