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量子的大小会随着宇宙的膨胀而增大吗?

2024-07-16科学

宇宙在不断膨胀。 对于那些第一次对这个问题感兴趣的人来说。 并不是所有空间的物质都在膨胀,而只是那些没有被 "用来 "创造我们所习惯的条件、没有处于束缚状态的部分在膨胀。 或者,更简单地说,地球上的物质并没有膨胀,你的笔记本电脑或手机还保持着原来的大小。 但这仍然留下了一个有趣的问题。

在发生膨胀的地方,物理常数或量子会发生什么变化? 为什么只有量子部分? 其实很简单--"经典 "部分只有在我们习惯于在地球上看到的物质已经形成的地方才会发挥作用。

总之,量子并没有真正的大小。

量子化的现代观点认为,它与任何特征性大小无关,而是与数学行为有关。

这意味着一些非常简单的东西。 量子本身并不需要被看作是盘子里的一块蛋糕。 它不是一个物质对象。 它是一种数学构造,对已知的......甚至可能是......宇宙都有效。 事实上,任何量子都意味着如何正确描述物体或现象。 但这与像砖块一样用量子组装出具体的东西不太一样。

在经典世界里,我们用有限的数字来表示位置或速度等事物。 在量子世界,情况并非如此。 它们由所谓的非交换变量来表示。 对于这些变量,A×B≠B×A 是字面意义上的真实值。 这种表示法的一个后果是,在激发场理论(高能态)中,给定频率的场确实是以给定单位表示的。 但这些单位的大小取决于它们的频率。 因此,量子可以说是所有大小的内在因素,所以从物理膨胀或收缩的角度来谈论量子大小的增减是毫无意义的。

至于常量——它们通常有单位,因此在逻辑上保留了它们的参数和单位。 好吧,或者在我们寻找它们的地方并不存在。 但是,那些没有单位的量会表现出有趣的行为。 一个完美的例子就是所谓的精细结构常数,它是决定电磁强度的常数。 如果我们宇宙的任何基本属性,包括时空,随着时间的推移而发生变化,我们就会注意到精细结构常数的明显变化。

但据我们所知,微观结构常数并不会发生变化。 例如,通过观察非常遥远的恒星和星系,我们可以知道电磁相互作用在数十亿年前(也就是现在到达我们望远镜的光产生的时候)和现在的工作方式是一样的。

因此,量子仍然是量子,大多数量子常数也保持着逻辑。