所以,德谟克里特得出结论,物质一定不是可以无限分割的,它一定有一个不能分割的最小维度,他用希腊语中的“不可分割”(tomos)来给它起名,就是我们现在翻译的“原子”(atom) 。
量子力学的回答所以当我们用这样一个思想再去审视“阿喀琉斯追乌龟”的问题就会发现,如果空间也和物质一样不是无限可分的,那么终于会有一个瞬间阿喀琉斯会和乌龟同时跑过这个“最小的长度”,然后阿喀琉斯就会轻松地将乌龟甩在身后,这样芝诺的难题也就不攻自破了 。
这张图其实是误导,电子是极小极小的,也不会像行星一样运动
那么到底有没有这么一个最小的尺度呢?答案是必然的,这正是现在物理学最先进,最前沿的研究领域“量子力学”所管辖的范围 。量子力学的研究核心,就是一切物理现象的最小单位的规律 。所谓“量子”就是指只能用“个”来计量的最基本的粒子,比如电子,它就是电荷的最小单位,这世界上不存在半个电子那么多的电荷,所以电子就是一种量子 。
这样我们再看看德谟克里特的古典原子理论,就会发现他据说的“原子”其实应该是“量子”,只有量子才是真正的“不可分割” 。同样,如果说粒子存在最小的单位,那么时间和空间也没理由是无限可分的,量子力学的创始人之一普朗克给出了答案:普朗克时间和普朗克长度 。它俩就是物理学意义上真正的最短的时间和最短百思特网的长度,分别是10的-43次方秒和10的-35次方米 。
普朗克的颜值之迷
现实世界离不开数数那普朗克是怎么算出来这么一个数值的呢?这就需要我们把思想的小船驶回现实世界,让我来思考一个问题:你如何知道一个现实世界中的信息,比如桌子上有多少粒瓜子?答案其实非常简单,数一数不就知道了嘛 。那有没有什么别的方法可以让我们知道瓜子的数量?其实没有,即使是别人告诉你的,也一定是有人(或者其他什么可以计数的东西)数过 。所以我们得到了一个看似废话的事实:一个东西要想证明其存在,就必须要有“可数性” 。
光子是啥形状谁也说不清,我们只知道它不是彼此连着的
为什么要强调这一点?那自然就是因为“可数性”也是不一定存在的 。在极小的尺度上,我们要认识一个粒子,就必须要用一个光子来撞击它,但是光子有一个特征,就是能量越高精度就越高,但是能量又不可以无限地高下去,当高到某一个极大值时,它就会立即成为一个极小的黑洞,把那里的空间给摧毁 。而这个成为黑洞前的极限能量光子所拥有的精度就是普朗克长度,光走过普朗克长度所消耗的时间就是普朗克时间 。
一切皆有限不能测量等于不存在吗?现在并没有什么证据能证明空间是不连续的,但是任何现实世界的所有物理规律(包括信息量)都指向“一切都是有限的” 。我们想象一下,在一个没有空气的异世界地球上生存着很多奇怪生物,这些生物想要知道最高到底有多高,那么他们只能用爬山的方式,但是地球的重力决定了最高的山也不可以超过10000米,那这10000米就并不仅仅是测量的最高高度,也是异世界“实际真实存在”的最高高度 。
所以以上内容中的“测量”并不是真正意义上受限于人类能力的“测量行为”,而是计算得到的理论上限,事实上人类还没法造出一枚足以当场毁掉空间的光子 。就像地球的最高峰无法超过10000米一样,这是由地球的重力加速度决定的,我们并不需要把山真的堆到10000米才能得出“山的高度是有极限的”这一结论 。百思特网
【世界是否无限可能性? 无限非概率】
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