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量子的大小會隨著宇宙的膨脹而增大嗎?

2024-07-16科學

宇宙在不斷膨脹。 對於那些第一次對這個問題感興趣的人來說。 並不是所有空間的物質都在膨脹,而只是那些沒有被 "用來 "創造我們所習慣的條件、沒有處於束縛狀態的部份在膨脹。 或者,更簡單地說,地球上的物質並沒有膨脹,你的膝上型電腦或手機還保持著原來的大小。 但這仍然留下了一個有趣的問題。

在發生膨脹的地方,物理常數或量子會發生什麽變化? 為什麽只有量子部份? 其實很簡單--"經典 "部份只有在我們習慣於在地球上看到的物質已經形成的地方才會發揮作用。

總之,量子並沒有真正的大小。

量子化的現代觀點認為,它與任何特征性大小無關,而是與數學行為有關。

這意味著一些非常簡單的東西。 量子本身並不需要被看作是盤子裏的一塊蛋糕。 它不是一個物質物件。 它是一種數學構造,對已知的......甚至可能是......宇宙都有效。 事實上,任何量子都意味著如何正確描述物體或現象。 但這與像磚塊一樣用量子組裝出具體的東西不太一樣。

在經典世界裏,我們用有限的數位來表示位置或速度等事物。 在量子世界,情況並非如此。 它們由所謂的非交換變量來表示。 對於這些變量,A×B≠B×A 是字面意義上的真實值。 這種表示法的一個後果是,在激發場理論(高能態)中,給定頻率的場確實是以給定單位表示的。 但這些單位的大小取決於它們的頻率。 因此,量子可以說是所有大小的內在因素,所以從物理膨脹或收縮的角度來談論量子大小的增減是毫無意義的。

至於常量——它們通常有單位,因此在邏輯上保留了它們的參數和單位。 好吧,或者在我們尋找它們的地方並不存在。 但是,那些沒有單位的量會表現出有趣的行為。 一個完美的例子就是所謂的精細結構常數,它是決定電磁強度的常數。 如果我們宇宙的任何基本內容,包括時空,隨著時間的推移而發生變化,我們就會註意到精細結構常數的明顯變化。

但據我們所知,微觀結構常數並不會發生變化。 例如,透過觀察非常遙遠的恒星和星系,我們可以知道電磁交互作用在數十億年前(也就是現在到達我們望遠鏡的光產生的時候)和現在的工作方式是一樣的。

因此,量子仍然是量子,大多數量子常數也保持著邏輯。