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物質不能無限分割,為何不能小於普朗克長度?再小則是另外的世界

2024-07-09科學

導語

19世紀,從當時的觀測條件來看,物質的構成應該有不止原子這一層,於是科學家將原子分為了質子、中子和電子三種亞粒子,並且認為質子、中子由更小的量子粒子組成。

直到20世紀,物理學中誕生了量子力學,而在1938年,當時物理學家普朗克和費米將物質的極限粒子稱作為「普朗克粒子」。

他們認為普朗克粒子是構造物質的最小粒子,並且認為物質不能再進行分割,否則就會打破二位數,物質世界也將作為原子核中的元素。

那麽為什麽物質不能無限分割?

物質的分割。

人們都知道,物質是由分子組成,而分子又是由原子組成的。

物質從原子一級逐漸演變到分子一級,這當中其實已經分割了多次。

20世紀以前,人們認為原子是構成物質的最基本的單位,但是人們卻發現這個世界中還有比原子更小的亞原子粒子,因此便產生了要進一步分割原子的想法。

經過100多年的探索,科學家確實是找到了構成物質的更小的亞原子粒子——質子、中子和電子。

其中,電子的品質非常小,可以忽略。

質子和中子的品質都可以上萬次電子的品質。

人們對質子和中子進行研究後發現,他們跟原子一樣都是由更小的粒子構成的。

質子是由更小的粒子——誇克組成的,而中子則是由誇克和質子共同構成的。

那麽,誇克和質子以及中子之間還有更小的量子粒子嗎?

普朗克長度的來源。

誇克和質子之間肯定是存在更小的量子粒子的,但是由於人們缺少對物質世界的基礎性理論,因此人們無法斷定這一切,不能夠對這一切進行客觀的判斷,唯一能夠確保的就是誇克和質子以及中子之間是存在更小量子粒子的。

1938年,在費米挑戰一切難題的勇氣下提出一種新的量子理論。

在這篇論文中,費米提出對物質世界的構建的最新建議,他認為,物質的極限粒子應該是由一種叫做「誇克」三種粒子構成的,這種粒子就是組成物質的最基本的粒子了。

而在1938年,另一位物理學家——普朗克也提出了自己的建議,他認為,物質的極限粒子應該是由一種叫做「普朗克粒子」構成的,這種粒子是構建物質的最基本的粒子。

無法分辨這兩種粒子到底哪一種才是構成物質的最小的粒子,但是普朗克以獨特的思維推斷了出這一種粒子的極限粒子大小,他認為,誇克的大小是無法進行分割的,分割誇克將會引發物質的崩塌,後果是不堪設想的。

而誇克粒子在普朗克的推斷中並不是只有一種粒子,而是有三種不同的粒子,這三種粒子之間只有一個區別,就是粒子的尺寸。

普朗克認為,量子力學雖然是一種新的力學理論,但是它並不是覆蓋所有的領域,它有一個利基,那就是動能很高的粒子體系。

普朗克在這篇論文中推斷出一種粒子精度為10^-35公尺,這種粒子就是普朗克粒子。

而這種粒子也是構建物質的最小的粒子了,普朗克將這種粒子的尺寸稱之為「普朗克長度」。

那麽普朗克長度到底是在什麽時候提出來的?

人們最開始並不知道誇克的尺寸,只知道誇克是構建物質的最小的粒子,後來科學家進行物質分割的時候,發現誇克是有一定的尺寸的,尺寸範圍在10^-19公尺,誇克的尺寸越小,對能量的吸收就會越深。

因此,人們將誇克的尺寸稱之為「誇克長度」,而誇克長度比原子核還要小,如果誇克的長度再小,就會打破原子核,從而形成新的粒子系統,這新的粒子系統就有其獨特的力學規律,進行研究也是非常困難的。

物質的極限粒子。

而在新的粒子系統中,新的粒子系統就有新的粒子,這些新的粒子就是構建新的物質世界的最基本粒子,這種粒子就是構建新物質的最基本的粒子了。

而且這種新的粒子系統也不會受到新的量子力學的力學規律,而是受到經典力學的力學規律。

因此,誇克粒子的尺寸大於10^-19公尺,小於原子核的尺寸。

普朗克將誇克的尺寸稱之為普朗克長度,普朗克長度大於10^-35公尺,小於誇克的長度。

那麽,誇克長度和普朗克長度之間還有一種長度嗎?

答案是沒有的,這兩種長度已經將物質分割到最小的粒子了,再不能分割了,物質將不再保持穩定了。

誇克已經是無法分割了,分割誇克就會打破物質,人們也就不會存在了。

因此,普朗克粒子就是構建物質的最基本的粒子了。

誇克和質子以及中子之間都是沒有粒子可以分辨的。

只有普朗克粒子是能夠分辨的,因此,誇克和質子以及中子之間的長度都是10^-35公尺,而30-35公尺也是普朗克粒子的長度。

因此,普朗克粒子就是構建物質的最小的粒子了,再小就會打破穩定,將會形成新的粒子系統,形成新的粒子系統就會進行研究的困難中。

結語

由於誇克和質子以及中子之間都是沒有粒子可以分辨的,因此人們將他們的長度都定為10^-35公尺,30-35公尺也是普朗克粒子的長度。

因此,普朗克粒子的大小就是構建物質的最小的粒子了。

在導語中提到,那麽他就不存在,一方面,普朗克粒子的長度大於10^-35公尺,小於30-35公尺,另一方面,30-35公尺這種長度普通的顯微鏡根本都無法觀察到,因此這種長度都是不存在的。

而誇克粒子在普朗克的推斷中並不是只有一種粒子,而是有三種不同的粒子,這三種粒子之間只有一個區別,就是粒子的尺寸。

普朗克認為,量子力學雖然是一種新的力學理論,但是它並不是覆蓋所有的領域,它有一個利基,那就是動能很高的粒子體系。

普朗克在這篇論文中推斷出一種粒子精度為10^-35公尺,這種粒子就是普朗克粒子。

而這種粒子也是構建物質的最小的粒子了,普朗克將這種粒子的尺寸稱之為「普朗克長度」。

那麽普朗克長度到底是在什麽時候提出來的?

人們最開始並不知道誇克的尺寸,只知道誇克是構建物質的最小的粒子,後來科學家進行物質分割的時候,發現誇克是有一定的尺寸的,尺寸範圍在10^-19公尺,誇克的尺寸越小,對能量的吸收就會越深。

因此,人們將誇克的尺寸稱之為「誇克長度」,而誇克長度比原子核還要小,如果誇克的長度再小,就會打破原子核,從而形成新的粒子系統,這新的粒子系統就有其獨特的力學規律,進行研究也是非常困難的。

物質的極限粒子。

而在新的粒子系統中,新的粒子系統就有新的粒子,這些新的粒子就是構建新的物質世界的最基本粒子,這種粒子就是構建新物質的最基本的粒子了。

而且這種新的粒子系統也不會受到新的量子力學的力學規律,而是受到經典力學的力學規律。

因此,誇克粒子的尺寸大於10^-19公尺,小於原子核的尺寸。

普朗克將誇克的尺寸稱之為普朗克長度,普朗克長度大於10^-35公尺,小於誇克的長度。

那麽,誇克長度和普朗克長度之間還有一種長度嗎?

答案是沒有的,這兩種長度已經將物質分割到最小的粒子了,再不能分割了,物質將不再保持穩定了。

誇克已經是無法分割了,分割誇克就會打破物質,人們也就不會存在了。

因此,普朗克粒子就是構建物質的最基本的粒子了。

誇克和質子以及中子之間都是沒有粒子可以分辨的。

只有普朗克粒子是能夠分辨的,因此,誇克和質子以及中子之間的長度都是10^-35公尺,而30-35公尺也是普朗克粒子的長度。

因此,普朗克粒子就是構建物質的最小的粒子了,再小就會打破穩定,將會形成新的粒子系統,形成新的粒子系統就會進行研究的困難中。

結語

由於誇克和質子以及中子之間都是沒有粒子可以分辨的,因此人們將他們的長度都定為10^-35公尺,30-35公尺也是普朗克粒子的長度。

因此,普朗克粒子的大小就是構建物質的最小的粒子了。

在導語中提到,那麽他就不存在,一方面,普朗克粒子的長度大於10^-35公尺,小於30-35公尺,另一方面,30-35公尺這種長度普通的顯微鏡根本都無法觀察到,因此這種長度都是不存在的。