03.02 你觉得量子力学是否与物质无限可分相悖?

o丶柒言


记得在初中阶段的课堂里,我就接受过“物质无限可分”的思想。物质是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,质子和中子又是由夸克组成的。夸克之下呢?目前科学没有回答出这个问题,“物质无限可分”的思想却早已抢答了,认为夸克之下还有更加基本的粒子,并且可以无限分割下去。

物理学研究物质的组成,在物理学中有“基本粒子”这样的概念。基本粒子的“基本”指的是这种粒子是组成物质的最小单位,不会继续分割下去。比如电子,现代科学没有发现它有结构,目前电子就被当作是一种基本粒子。夸克之下还有更加基本的粒子吗?有理论认为存在更基本的叫做弦的宇宙之砖,不过理论归理论,在没有证据、没有得到检验之前科学界不会承认有弦的存在。

那么科学界如何看待“物质无限可分”的思想呢?“物质无限可分”可以看作是一种朴素的唯物主义哲学思想,哲学不会去做实验,不会建立数学模型,基本就是靠想象。这样的方式和科学精神相距甚远,在科学逐步建立起来之后,科学已越来越将哲学抛弃,不会接受哲学的指指点点。所以,当粒子物理学家研究一个个基本粒子的时候,任凭哲学家怎么吆喝“物质是无限可分的”,科学家也不会为其所动。

哲学、科学、包括神学都可以算作是人类对世界认识的境界。神学是比较低级的境界,哲学不比神学高出多少。历史上哲学虽然为科学的诞生起到过一定的推动作用,不过现在已经远远落后于科学。霍金就明确地喊出过“哲学已死!”杨振宁在谈到科学和哲学的关系时,也曾表达过类似的观点。

科学中讲的基本粒子和哲学中讲的物质可以无限分割,它们间不是相悖的关系,而是科学根本不会去理会哲学。科学不会去理会哲学,反倒是哲学经常碰瓷科学,动不动就用自己的想象指点科学,并且趁机宣扬自己。科学要比哲学高级,哲学已指点不了科学。


刁博


就人类而言,我们熟悉的很多东西,看起来都是连续的。比如,水流、龙卷风🌪️、海浪🌊、白云☁️、电磁波和能量等。它们与实体的物质,形成了鲜明的对比。

然而,随着认识的深入与发展,人类才逐渐地意识到,上述观念是错误的,是我们人类器官的局限性所产生的错觉。

许多实验表明,空间不空和物质不实,自然界的本质是不连续的,是由各种不同层次的粒子及其运动所构成的。

于是,离散的粒子构成了物理背景,形成空间;而由高能粒子组成的封闭体系则成为了物理对象,组成物质。

比如,布朗于十九世纪通过显微镜🔬,观察到水中的花粉具有一定的无规运动。这说明,连续的水是由离散的水分子构成的。

比如,卢瑟福于二十世纪初通过用阿尔法粒子轰击金箔,其发现大约只有万分之二的粒子被反射回来。这说明原子的内部是非常空旷的,其体积仅只是由电子的高速运动所形成的。

比如,从十八世纪起,科学家👩‍🔬们就发现光具有波动性,它们可以相互干涉或衍射。后来,到了二十世纪,我们人类才意识到,光子的波动性并不是孤立的现象,所有的微观粒子都具有波动性。

这说明,存在着不连续的物理背景。作为物理对象的微观粒子,其之所以具有波动性,是因为它们的半径都远小于空间量子的间距,是空间量子的不对称碰撞💥所造成的。

既然自然界的本质是不连续的粒子,那么这些粒子是否可以被无限分割呢?描述粒子波动性的量子力学,其物理基础是什么呢?

在二十世纪以前,人们一直凭直觉认为能量是连续的,其与有形的物质形成了鲜明的对比。然而,经过深入的分析,科学家们才意识到,连续的能量会集中到高频端对外进行辐射☢️。

这一推论与实际情况是不符的。比如,我们看到的阳光☀️是由不同频率的光子构成的,它们并没有都以x射线的方式辐射出来。雨后出现的彩虹🌈,就是大气将混合的光分离出来的现象。

在十九世纪,有两个不同的黑体辐射公式,它们分别适用于低能的红外端和高能的紫外端。这说明由连续的能量推导出来的能量辐射公式是不完备的,说明能量连续的概念是错误的。

为了避免能量的紫外灾变,为了统一能量的辐射公式,普朗克需要在其新建的黑体辐射公式中增加一个量纲为粒子角动量的物理常数h,其具体的数值为6.623x10-27尔格秒。

这意味着在我们的宇宙中存在着最小的粒子,普朗克借助于该粒子的不可再分性,使能量具有了最小单位,成为不连续的粒子运动。

这就好比是计算机屏幕🖥上的图像,粗看起来是连续的。然而,它们实际上是由离散的整数定义的。当我们放大图像时,就会发现原本连续的图像是锯齿状的。这就是为什么,需要放大数米的广告片,必须由高像素的照相机📷拍摄🎬的原因。

由此,我们认识到,尽管从哲学上,物质是可以无限分割的;但是,对于具体的宇宙而言,其却是由不可再分的最小粒子即量子构成的。因为,有限的物体是不可能由无限小的粒子构成的。无限小的粒子,意味着无。

稍后,爱因斯坦又根据光电效应,证明了光是由离散的粒子构成的,光的本质是光量子即光子。其与各种基本粒子的区别,仅在于后者是前者的封闭体系,是能量的聚集。因而,作为物质的各种基本粒子,都具有很大的质量。

正是普朗克发现的最小粒子以及爱因斯坦证明的光子,奠定了量子力学的物理基础。所谓量子,就是不可再分的最小粒子。只有量子的存在,才使得我们的宇宙具有不连续性,才会由此形成各种不同的事物,形成了大千世界。否则的话,现实的世界是混沌模糊的。

总之,量子力学的物理基础是存在着不可再分的最小粒子即量子。所以,量子力学的本质是不连续性,是与粒子的无限可分概念相悖的。后者意味着连续性。其仅只是一种脱离了现实的哲学思辨。


淡漠乾坤


1 先简说答案:两个结论

①量子力学,是一门科学,主张“基元粒子不可再分”,有确凿的证据、严密的推理。

②某些哲学,不那么靠谱,主张“物质无限可分”,可谓以偏概全,甚或胡扯八道。

2 科学与哲学:三个区别

由于无论科学界还是哲学界,都有认知缺陷与表述误差,普通人分不清孰是孰非。故做些必要的铺垫,以便进一步理解。

2.1 把【科学】与【哲学】区别开来

科学,专讲【侦破】与【原理】。发现现象事实,探索轨迹机制,用数学工具写出关系:物理方程、化学方程、核反应方程。

哲学,专讲【方法】与【效率】。对纷繁复杂的问题与课题,提出分析问题与解决问题的思路与方案。哲学不提供实操规程。

2.3 把【原理】与【理论】区别开来

原理,是基于某个特定领域的大量实验事实与实践经验总结出来的规律或机制。

原理就是该领域或该范畴的真理,没有瑕疵、没有反例,已被证实,不可证伪。

理论是原理之母好比失败是成功之母。理论是一种假说与学说,是未经确证的学说。

两个值得注意的问题:

问题1:极端证伪主义,历史虚无主义。他们怀疑经典原理,如公然违背守恒定律。

问题2:把理论夸大为原理,打压不同意见,如不确定论与奇点论,导致乱象丛生。

2.3 把【好哲学】与【坏哲学】区别开来

好哲学,一定是从各门具体科学原理中归纳总结出来的,不可能想当然与莫须有。

辩证唯物主义与历史唯物主义是目前最先进的哲学,但业要随着科学的发展而发展。

坏哲学,主要表现在:僵化的形而上学、唯心的异想天开,武断的以偏概全。例如,

用【多普勒红移】类比【类星体红移】,用【原子构建】类比【亚原子构建】,用【电子震荡】类比【光子波动】。

3 无限大与无限小,都是意淫

常说“不计其数、无穷无尽、微乎其微”,本意是太多、太大、太小。并不是数学抽象的【无穷大】与【无穷小】。

在科学界与思想界,只要涉及无穷大(∞)与无穷小(1/∞),都是毫无意义的。

3.1 无穷大的宇宙,毫无意义❗

根据哈勃常数,笔者演算出电磁波辐射距离最长约为560亿光年 。即射电望远镜,只能接收来自560亿光年的电磁波信号。

换言之,再远的宇宙信息,人类是不可能得知的。即:【只存在可观测宇宙】与【不存在无穷大宇宙】是等效命题。

3.2 无穷小的粒子,毫无意义❗

现代量子物理(粒子学、电子学、量子学、场论)的研究表明,基元粒子不可再分。

正负电子湮灭反应表明,电子不在分解为更小粒子,而是直接膨胀为虚粒子(光子)。

电子湮灭逆过程表明,虚粒子可以缩聚为电子,即真空场介质可被压缩为实体介质。

虚粒子别名叫玻色子,诸如,介子(W/Z)、胶子(g)、光子(γ)、希格斯子(H)、引力子(g),只是不同场密度的统计单元 ,并不涉及物质层次的分级范畴。

若不服,非得说无限可分。那好,请给出具体分级序列,恐怕瞎编也是编不出来的。毕竟,科学不是哲学神棍的八卦。


物理新视野


关于量子力学现在的解释是云里雾里的神解释,以我的解释量子体既有两种,是宇宙空间平均型的理想态的量子宇宙,量子体形态为正四面体与正八面体态,是对应的二态,无论是哪一体态都可以无限切分得到的还是二体态,这与物质的无限切分是不谋而合的,因量子本身就是将物质的空间、质量、能量量子化的产物,既最简化的体态,证明了物质(空间+质量+能量)的无限可分性。


51区用户31034804539


说无限可分是纯理论推断的,同实际不符。量子力学奠定了小的限度,也就是普朗克长度。说是普朗克长度,其实是普朗克长度为直径的多维空间,当尺度达到普朗克长度时,其位置已经不可确定,就是有天大的本事,也无法固定并切割到,因而想一分为二的愿望是无法实现的。根据最新的研究,多种宇宙现象印证,宇宙空间是不连续的。且宇宙是以普朗克长度量子空间为基础的,可见物质是特定结构的量子空间,也就是固态结构。大宇宙总体是气态的,暗物质可能是液态现象。


S星99


物理学的发展本身就是一个不断地消除无限性的过程。无限速度被光速不变取代,无限时空被有限时空取代,无限分割被基本粒子的不可再分性取代。

不可再分性:存在这样的粒子,当你施加能量去分割它的时候,它不是分成两半,而是分裂成两个与原来那个类型相同的粒子。


全都是考验


物质如果可以无限细分,最后分的结果一定不再是绝对的物质,也不是绝对的意识。就像一条单位长度线的分割一样,无限细分结果只能是得到一个点,这个点长度是零,但又不是绝对的零。

客观世界就是这样,这是我们熟知的形式逻辑所无法描述的。

也许弦理论是宇宙的一种比较合理的解释。


冯守平82419


量子力学否定了人们一贯的物质无限可分的观念。建立了新的宇宙物质存在最小的不可分割的粒子的科学观念。


光量子宇宙


不相悖。它代表一个结构层次而已。如分子原子层次那样,当时也认为最小。


用户2714905353115


物质分割可无限分割,但它也有极限和条件限制,两者是统一的,量子只是分割当中的一种现象,也并非绝对不变。


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