为什么量子化(量子化)

Time 空不连续。

根据现代物理理论,时间空不能无限分割,时间空中也存在不可分割的基本结构单位。长度的最小单位约为10-35米,时间的最小单位约为10-43秒。当time 空低于这两个值时,是不可能的,也是没有意义的。

长度的最小单位称为普朗克长度,精确值为1.61624×10-35米。

时间的最小单位叫做普朗克时间,精确值是5.39121×10-44秒。

从这个角度来看,time 空也是不连续的,是量子化的。时间空就像电影一样,一帧一帧叠加,看起来是连续的。事实上,它正在以我们人类无法探测到的微小单位前进。

在空之间一步步放大的区域,宏观看似平滑的时间空在微观尺度上失去了意义,没有了上下左右前后,只有汹涌的量子气泡。

运动也是不连续的。

既然时间空是不连续的,自然得出运动也是不连续的结论。目前,由于实验条件的限制,科学家无法直接观测到微观粒子的运动状态,因此对不连续运动的研究较少,还处于理论阶段。近年来,一些学者提出了“量子跳跃,量子停止”的假设,试图解释运动的本质。

这个大胆的假设认为,当粒子运动的宏观轨迹被无限细分时,细分后的每一段只能由两种状态组成:一种是“量子跳跃”,即粒子从空之间的一点运动到另一点,时间在这个过程中停止;另一种状态是“量子停止”,即粒子停在空之间的某一点,时间流逝。如图,δr代表量子跳跃的距离,δt代表量子停止的时间。

爱因斯坦在相对论中指出,时间和空构成四维时间空,我们在四维时间空中运动。“量子跳跃/量子停止”假说指出,粒子只能在时间维度和空维度交替运动,而在四维时间空中连续运动的状态是不存在的。这个假设对不对,现在当然是。

尚无定论,但不连续运动问题值得我们深入思考和探讨。

“量子跳跃/量子停止”假说示意图

3.5量子化是世界的本质

既然我们找不到真正连续的东西,那么连续性在数学上只能是一个理想化的概念。在物理学中,在现实世界中,量子化是世界的本质!所以,虽然普朗克本人没有意识到,但他的量子化假说开启了人类真正认识世界的大门。

另外,量化和不连续也是有区别的。例如,如果能量的量子是1,那么能量的值只能是:1,2,3,4…

即1的整数倍,称为量化。如果你给出一系列能量,例如:

1、1.5、2、2.5……

虽然也是不连续的,但不能称为量子化。

也就是说,量子化不仅是不连续的,而且是在严格限定条件下的不连续。这似乎很难理解,但当你想到只有一个、两个或三个原子构成了世界…只有一个、两个或三个电子…只有一个、两个或三个基本粒子…却没有一半。以此类推,你应该能理解为什么能量也是1,2,3 ……

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