《庄子·世界上有这样一段话:一英尺的锤子,一天取其半,世界取之不尽,意思是:一英尺长的棍子,如果每天截取一半,就永远不会被截取。几千年前就能有这样的理解,充分反映了中国古代深刻的哲学思想。
然而,随着文明的发展,人类对世界的认知会不断提高,所以这句话在今天已经成为谣言。从逻辑上讲,如果一根棍子每天截取一半,它会变短,但似乎永远不会被截取,但得出这个结论是有前提的,前提是物质可以无限分割。物质能无限分割吗?不能。物质分割的本质是微粒的分离。例如,我们可以将一块铁板切成两块,甚至将两个铁原子分开。如果我们仍然觉得不够愉快,我们也可以将一个铁原子分成原子核和核外电子,但这种分割不能无限期地进行。
世界上所有的物质都是由基本粒子组成的,即使是看不见摸不着的光,基本粒子是物质的最小单位,不能再分割了。
所以,一尺之锤,每天取其半,总有一天会只剩下一个基本粒子,这个时候就不能再截取一半了,所以这句话是错误的。
由于物质中有最小的单位,物质不能无限分割,那么如果我们分割的不是物质,而是时间呢?时间不是物质,也不是由基本粒子组成的,那么时间能无限分割吗?在日常生活中,我们能接触到的最小时间单位是秒,一秒很短,如果不是故意加速,我们甚至不能在一秒钟内完成一次呼吸。然而,一秒钟也很长。在一秒钟内,魔术师可以完成一系列我们无法想象的动作,短跑运动员可以跑几米远。
对于短跑运动员来说,用秒计时有点太长了,因为在短跑比赛中,几名运动员经常在同一秒到达终点,所以短跑比赛中使用的最小计时单位是1%。
百分之一秒是最小时间计量单位吗?不,因为是一毫秒的十倍。在宏观环境下,百分之一秒就足够了,但如果在微观环境下,百分之一秒就太长了,所以我们需要更少的时间来测量单位,所以有一毫秒,也就是千分之一秒。这么短的时间能做什么?太多了。例如,如果我们在芝加哥交易所下一个期货交易订单,它需要大约15毫秒的时间才能传递到纽约交易所。如果另一个交易员比我们快一毫秒,它可以得到更有利的价格。
一毫秒是最小的时间计量单位吗?不,它下面还有一微秒,比一毫秒小很多,是百万分之一秒。微秒也不是最小的时间单位,下面有纳秒,是十亿分之一秒。纳秒下有飞秒,是一千万亿分之一秒。
这么小的时间单位有什么用?它们主要用于量子力学,但在量子力学中,飞秒不是一个很小的时间单位,而是一个很大的时间单位,也就是说,有比飞秒更小的时间单位,即普朗克时间。普朗克的时间有多短?我们可以把它和飞秒进行比较。飞秒,即1000万亿分之一秒,即10负15方秒,而普朗克时间为10负43方秒,是最小的时间单位,不能继续分割。
为什么普朗克时间不能继续分割?这个时间是怎么得到的?
普朗克时间是由物理学家普朗克提出的,他发现物质可以分为不可分割的单位,并将其命名为量子,并创建了一系列基本的量子单位。
要说普朗克的时间,首先要说普朗克的长度。普朗克的长度取决于引力常数、光速和普朗克常数的相对值。它是理论上不可分割或不可达到的最小长度单元,约为1.6乘以10负35次方米。光速是宇宙中物质运行的最快速度,每秒299792458米,而光通过普朗克长度的时间是普朗克时间。由于普朗克的长度是最小且无法达到的长度单位,而光速是最快的速度,因此普朗克的时间是最小的时间单位,不能继续分割,因此与材料相同,时间不能无限分割。
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