物質是無限可分的嗎?

草上飛138381053


如果按照量子力學的描述,構築整個宇宙的粒子都是由夸克、膠子、電子等基本粒子組成,那麼固然它們是不可分割的。



但是,自古以來就沒有絕對,當初認為不可分割的原子還不是隨著科學的發展被證明是可以繼續分割的。所以,萬事無絕對,現在我們的技術手段只能夠認識到夸克、電子等級別。如果那天人類能源技術發展了,可以製造出來更為強大的對撞機,不僅可以把質子、中子“撞碎”。甚至是電子、夸克等最基本的粒子也給撞碎,從而發現更為基礎的萬物構成組分。



即便是現在,有關基本粒子的形態存在還有爭議。其中致力於構建一個能夠統一相對論和量子力學的超弦理論則認為:構成萬事萬物的基礎材料並不是夸克、電子等粒子,而是一段段一維的能量弦,這些弦的不同振動形式,造成了多種多樣的粒子特徵。所以說,如果把物質最終分割,得到的可能就是一段段能量之弦!



宇宙之大,規律之精妙,我們也只是略知皮毛,期待往後科學更大的發展吧!


PhD肖


物質並不是無限可分的。

拿來一塊木頭,日取其半,但終有一天,會分割到分子、原子層次,其實,現在所說的原子半徑只是對原子核核間距進行測量得到的,並不是用顯微鏡一下子就看到一個個獨立的原子,這與想當然相去甚遠。

那終有一天會來到質子、中子層次,再往下就是輕子以及夸克這些點粒子了,那什麼是點粒子呢?

點粒子,顧名思義,就是可以把它看成一個“質點”,不知道它們的內部結構是什麼,只是把它們當做為有電量、動量、質量等物理屬性的點來研究。

我們都知道,在微觀世界中存在著不確定性,就是確定一個粒子的位置,就不可能同時確定它的動量,用薛定諤創立的波動力學,可以去說明描述粒子是如何運動的概率分佈,但無法描述這些點粒子的內部結構。

而且,就目前人類的發現來看,如果一個長度小於了普朗克長度,那就代表著失去了物理意義,普朗克長度為物理學研究的最小尺度,所以,物質不是無限可分的。


一枚遊戲科幻迷


物質是無限可分的嗎?

我國古代哲學家莊子說過:“一尺之捶,日取其半,萬世不竭。”其含義如題理解,一根一尺長的木頭,每天取走一半,永遠都取不完......這從一定意義上理解確實如此,物質可以無限細分,中國古代即有如此認識,難能可貴!!

但隨著我們對微觀世界的瞭解,物質的細分是會到盡頭的,我們先不用去理解各種“子”的尺寸,單獨從普朗克長度來理解,一個普朗克長度為1.6x10^-35M,小於這個長度即不存在任何意義!簡單的說,普朗克長度就是930億光年中的最小像素,無法在進行分割......那麼就如開頭說的那樣,日取其半,中有一天會取到只有一個普朗克長度....至此再也無法細分!

1/2^x=1.6x10^-35M

X= 115.58941142次,大概能連續取接近四個月差5天,最終到剩下一個普朗克長度再也無法分割了!

但是我們的微觀世界從來都沒有到達過如此小的尺寸,那麼我們觀測到的極限在哪裡呢?

物質的細分,從大到下

分子:10^-10m(各個分子的直徑大小不一定一樣,大的有10^-8m)

質子:10^-15m

中子:10^-15m

電子:10^-16m

夸克:10^-18m

那麼如果切到夸克為止,又可以取多少天呢?

1/2^x=10^-18

X= 59.794705708 大約可以取2個月左右!

即取到夸克了,再也無法分割了!

因此兩種方式是不一樣的,一個是理論的理論值,一個是實際的理論值!但實際上....切個幾天沒看不到了哈!

我們宇宙中所有的已知物質都是由基本粒子構成的,即輕子和夸克、還有傳遞能量的光子、W玻色子、Z玻色子、和膠子和賦予基本粒子質量的希格斯粒子。我們最熟悉的電子是基本粒子,不過原子核裡的質子和中子並不是基本粒子哦,質子和中子是由夸克組成的,夸克與夸克之間的媒介是膠子。這個理論模型久經所有實驗和觀測檢驗的,而且這個模型中所有預言的現象都已經被驗證,這是一個被普遍接受的“標準粒子物理模型”。


星辰大海路上的種花家


本題是一個大課題,涉及三個“子問題”:為什麼要對物質進行分級?物質的物理定義是什麼?如何對物質進行分類分級?

物質分級的意義

物質的最小分級,是為了就終結意義上揭示物質的結構特徵與運動規律,進而謀求人類的最大福祉,而不是為滿足數學或哲學意義上的莫須有與想當然之類的意淫。

宇宙的各種存在形式,都是物質範疇。宏觀物質,都是微觀物質組成的。宏觀運動,都是微觀物質運動的綜合效應。深入到足夠微觀的層面,是揭示終結性原理與機制的必要條件。

必須指出,用數學連續性的質點思維,用普朗克常數的超微公式,都不是分級的正確思路。

物質的定義與特徵

物質是可以用體積/質量/能量三要素表述的各種存在形式的統稱。體積要素是物質的第一特徵。質量與能量是物質的補充特徵。

不同的物質,佔據不同的空間體積,進而有不同的質量與能量,有不同的質密與能密。

就測量任務而言,我們有理由把體積看成質點,只考慮質量與能量兩個要素。

把遙遠的造父變星看作質點,把電子與核子看作質點。但這並不意味著沒有體積。

天體與粒子都在旋轉運動,在足遠或足小條件下,皆可逼近或抽象為漩渦球體與圓周運動。進而,物質單元的體積可用V=4.2R³統一表述。

必須指出:意識、意念、靈魂、精神、情緒之類的範疇,可追究到腦細胞與心血管的物質運動,否則就不是物質,也不是一種存在形式。

物質的分類與分級

物質的存在形式,必然與所在空間的溫度場、電磁場、引力場的場有關。

場的本質,就是真空介質場。場物質也叫虛物質、暗物質、無形物質、場介質。場介質與實體物質是不可分割的。

就宏觀層面,物質可分為兩大類:高密度的實體物質,低密度的場介質。

就微觀層面,物質可分為兩大類:高密度的亞原子與低密度的場量子。亞原子與場量子,統稱基本粒子。



亞原子,又叫費米子,是諸如中微子、夸克子、電子、質子、中子等高密度的漩渦子。

場量子,又叫玻色子,是諸如光量子、引力子、膠子、基態場量子等低密度的漩渦子。

場量子,也叫廣義介子,是承載與傳遞亞原子角動量與作用力的介質性粒子。

光量子,是被電磁學或熱力學的繞旋震盪等所激發的場量子集團,是傳播電磁波的介質。

引力子,是被亞原子尤其是核子的自旋震盪所激發的基態場量子,是傳播引力波的介質。

基態場量子,也叫虛粒子,是最低能態、最大熵值、最小質量、最均勻分佈、最大真空度的場量子。是宇宙中不可再分的最小物質單元。

基態場量子,以宇宙微波背景輻射為基底。主要參數:R0=1.17cm,V0=6.7cm³,m0=1.26e-39kg,E0=m0c²=0.7meV。

在超低壓、超低溫、超長時的條件下,所有亞原子與場量子,都會最終消散為基態場量子。

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問物質是否可以無限細分,那麼首先就要解決一個問題,什麼事物質。隨著人們認知的提高,物質已經不是簡單存在的客觀實物,而是與能量的統一體,二者是可以互相轉化的。

那麼,在這個前提下討論物質是否可以無限細分,就有了一定意義。無限細分一般是辯證唯物主義的提法。按照該理論,物質是可以無限細分的,因為世界是辯證的,因而也就不存在單一的,絕對的本源。但是,與理論相對應的,是實踐中無限細分的可能性。就人類目前實踐水平,物質只能細分到夸克,即使今後還能進一步細分,但人力總有盡頭,從這個意義上講,物質又是無法無限細分的。

但是,從物質和能量統一的角度,物質是否可以無限細分其實就是能量是否可以無限細分的。而根據量子力學,能量不是可以無限細分的,最小的能量單位就是普朗克能量單位,或者說能量子,也就是量子的起源。也就是說物質是可以細分的,並有最小單位:能量子。

但能量子是怎樣一種構成,是否有內部結構?這只是目前量子力學的認識極限,隨著認識的深入,量子是否可以進一步細分,仍然是值得討論的問題,或許會誕生新的理論,也不排除能量子進一步細分的可能。

總之,物質是否可以細分,從目前來看,從質能統一的角度,是無法細分並有最小單位的。但從理論發展的可能性來看,是有可能無限細分的。


存在之輕


物質是不是無限可分?

從當前的物理學角度來說,不是。我們目前認知到的物質最小結構是夸克(標準模型)。當然,按照最新的弦論的闡述,各種基本粒子都可以理解為一維能量弦的不同振動形式,所以物質的最小單位是弦。不過弦論目前還是純數學理論,沒有被證實。

那有人說了,不能用當前的技術水平來斷言物質不能無限可分,這個說法沒錯。不過我們可以從數學和哲學角度來思考。如果物質、空間、時間等無限可分,那麼就會出現類似於兔子永遠追不上烏龜這種反常識的情況,具體就不展開說明了。

所以,物質應該是有最小尺度的,不是無限可分。


homesway


首先說這個“分”,只是我們人類頭腦中的分。但就目前人類掌握的科技水平來說,物質的分,也只能到原子這樣的水平。原子以下認識到的質子、中子、夸克等結構,並不是分的結果,而是通過一些實驗和理論研究的結果。但真實的物質結構未必是人類理論所認識到的結構。這裡面一定隱藏有具大的秘密,如果真正能夠揭開這些秘密,那麼,宇宙中再沒有什麼秘密可言。人類可以為所欲為:人類可以製造任何想要的物質;人類可以控制生命;人類可以長生不老。但,可能嗎?不可能!永遠不可能!


弓向天


如果這是“哲學命題”,那還是有討論的意義。但如果這是一個“物理學命題”,其實已經有了明確的答案。例如,“電子是否可以分為更小的組成部分”,物理學的答案是“不行”,因為連“自由電子本身是否有結構”的實驗證據都沒有。夸克可不是電子的組成部分。


手機用戶58903279720


哲學上講,是。最簡單的數學模型就是“一尺之捶,日取其半,萬世不竭。”但物理世界中,要再分離一個微觀粒子,比如中微子,是沒有可能的。至少目前的技術是辦不到的。


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