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就目前的科学理论来说,物质是不是无限可分的?
夸克,物质,基本粒子就目前的科学理论来说,物质是不是无限可分的?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
几十年后,电磁力和强弱力被人们统一形成了电弱统一理论,但引力却统一不了,这个难题又持续了一段时间,直到弦理论的出现,弦论通过引入宇宙弦的方式解决了力的统一问题,根据弦论的计算,这些基本作用力在更高维度下是可以统一的。其它的不介绍,这里着重说一下宇宙弦,它是理论上物质的最小形式,它甚至不是物质,它只是一根一维能量弦线,这根线有的闭合成环,有的就是一条线,它们存在不同的震动模式,其不同的震动模式对应了不同的基本粒子,也就是说,基本粒子其实是这些宇宙弦不同的震动模式。
弦理论是目前为止最接近大一统的理论,且在数学上它已经成功了,但目前弦论的一些预测结果无法通过实验证明,因此弦论目前还只是个理论。
最后再梳理一下,从小到大的物质分别是弦、基本粒子、核子、原子、分子、宏观物质。
回答于 2019-09-11 08:43:50
古人有句话,“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,讲的是水瓢里有一瓢水,在不考虑蒸发下,每天取走一半,则万年都取不完。这讲的是一种无限的思想,这在当时非常的先进,同时这个观点在数学上确实成立。 但在物理上这个问题就成立不了了,因为物质不是无限可分,在粒子物理学中,构成物质的单位是基本粒子,如果每天日取一半,总有一天会取到基本粒子的范围,这时就无法再分割了,我给你一级一级的分一下。
拿水做例子,首先是宏观物质,常规下能看见能触碰,比如一瓢水。宏观物质之间的主要作用力是万有引力和电磁力。
比它小一级的是物质分子,什么样的物质就由什么样的物质分子组成,所以这里的分子就是水分子,无数个水分子在电磁力的作用下结合在一起,形成水滴。水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,这也是我们的下一级。
原子,比如氢原子和氧原子,原子是构成分子的单位,原子跟原子之间也是电磁力的作用使它们结合在一起。原子由原子核和核外电子组成,其中,电子属于基本粒子的范畴。
原子核由中子和质子组成,中子不带电性,质子带有正电,它们之间由强相互作用力来维持。
再下一级就是基本粒子,基本粒子包含夸克、轻子和玻色子,中子和质子就是基本粒子构成,其中中子由两个下夸克和一个上夸克构成,这些基本粒子之间由弱相互作用力来维持。基本粒子是目前观测到的最小粒子,它们是构成物质的最基本单位,基本粒子的种类也非常多,像光子、电子、夸克,还有前段时间的诺贝尔奖项,希格斯玻色子的发现,这也是一种基本粒子,且它是所有基本粒子中最后一个被发现的。
宇宙弦
前面在介绍基本粒子的时候顺便说到了宇宙基本力,引力、电磁力、强力和弱力,它们分别作用于物质的不同尺度,爱因斯坦在广义相对论之后把余生献给了他心心念念的大一统理论,这个理论将把宇宙基本里给结合起来,用一个力来描述所有的力,至此整个宇宙就得到了统一,遗憾的是爱因斯坦并没有完成,据说在生前最后一刻都还在计算。
几十年后,电磁力和强弱力被人们统一形成了电弱统一理论,但引力却统一不了,这个难题又持续了一段时间,直到弦理论的出现,弦论通过引入宇宙弦的方式解决了力的统一问题,根据弦论的计算,这些基本作用力在更高维度下是可以统一的。其它的不介绍,这里着重说一下宇宙弦,它是理论上物质的最小形式,它甚至不是物质,它只是一根一维能量弦线,这根线有的闭合成环,有的就是一条线,它们存在不同的震动模式,其不同的震动模式对应了不同的基本粒子,也就是说,基本粒子其实是这些宇宙弦不同的震动模式。
弦理论是目前为止最接近大一统的理论,且在数学上它已经成功了,但目前弦论的一些预测结果无法通过实验证明,因此弦论目前还只是个理论。
最后再梳理一下,从小到大的物质分别是弦、基本粒子、核子、原子、分子、宏观物质。
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙中存在大于零而小于任意正数的物质,叫做非粒子物质,无论是电磁场还是引力场都是非粒子网络物质,这一点主流官科不仅永远不会明白,还会千方百计封杀马特。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们换个问题问吧,不借助外力,人类跑百米有极限吗?
任何一个理性的人都会说,有。但是,这个极限在哪儿?很早的时候有人断言说不可能低于10秒,可是后来不断有人跑进10秒,大家只好预测新的极限是在哪儿,到博尔特创造了9.58秒的世界记录后,很多人猜测9.48秒也许是极限。
所以,人类的百米记录,我们都认为它是有极限的,并且这个极限所说的绝对不可能是光速,但是究竟极限在哪儿,没有人可以准确判断, 哪怕我们现在已经有了足够的体育数据和生物学知识。
事实上,物质能不能无限可分的问题,也是差不多的情况,主流的理论科学认为,物质是不可无限分割的,只不过极限是什么,现在还不清楚,很有可能如今已知的夸克就是最小的单位。
真实世界不是纯粹的数学运算,就像实际世界中找不到一个数学意义的“圆”一样。在数学里,实数可以是一个连续的集,但是在这个宇宙里,很多证据都表明,物质与能量并不是连续的。这一观点也是20世纪处量子力学奠定时的基础。从这个角度说,物质世界也许是实数集中的整数。
至于很多人把物质是否可分的问题与道家、佛家的一些概念结合起来,这是非常牵强的说法。哲学意义的“有无”,与客观世界的“有无”并不等价,强行套用,并不能真正说明问题。
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