|
第八十六篇 论时间量子 在给出了“辐射的能量，或微观粒子的能量之所以一定是量子化的，其原因在于物质、空间和时间等三大基本要素都一定是量子化的。”之简明解答以后，须将问题作必要的展开。首先，“道”物理学认为，存在着时间量子。 一、时间量子的定义 赫拉克利特说：人不能两次走入同一条河流，表达了万物皆变。他还说：万物变成火，火变成万物；正如货物换成黄金，黄金换成货物一样。表达了不仅万物皆变，而且对立面还可能互动。可惜赫拉克利特未能总结出老子“反者道之动”这样规律性的思想，尽管他已离得很近。 比赫拉克利特还早的老子不仅总结出“反者道之动”，而且总结出“寥兮，独立而不改。寂兮，周行而不殆。”的时空观，我们正是根据老子的时空观，才能给予空间和时间以如下简明而慎重的定义：寥兮，独立而不改→空间即对立。寂兮，周行而不殆→时间即转化。（请参阅“道”物理学第四篇、第五篇) 根据时间的上述定义和辐射量子化的实验事实，可以判断时间量子是存在的。 我们只需将上述对空间、时间的定义，再逻辑地延伸下去，即可水到渠成地对时间量子给予如下简明的定义了： 在微观世界存在着最小的周行不殆，其一次周行的时间即时间量子，它是微观世界的时间单位。 二、时间量子的性质 根据时间量子的上述定义，可推出时间量子的如下性质或特征： 1、 时间本身是无限可分的、连续的，但因存在着最小的“周行不殆”，故而才有时间量子。 2、时间量子的定义表明，这种周行运动是永远的运动，所以在“量子“之前才能冠以“时间”之头衔（因为时间是永远的），从而成为“时间量子”。 3、时间量子的时间单位，是指这个最小的“周行不殆”周行一次的时间。 4、时间量子的时间是微观世界的最小时间、或最短时间，亦即微观世界的时间单位。所以，在微观世界，时间取“时间量子”的倍数。 5、时间量子不是海森伯所认为的光的一段极小直线运动，若认为时间量子是光的一段极小的直线运动，这是机械论的观念在作怪。 6、时间量子不是一次跳变运动。如果认为时间量子是一次跳变，那是对时间本身是无限可分性的误解。等等。 三、牛顿、爱因斯坦、海森伯与时间量子 1、牛顿的绝对时间是自身在那里流，永远均匀直线流逝，与一切外物无关。其绝对化的观点虽然不当，但牛顿的时间流表明，他毕竟还是承认万事万物是可变化的。当然在他那里，时间、空间要除外，此两者是绝对不变的。由于牛顿绝对时间永远均匀直线流逝，所以牛顿的时间箭头是永远不能返回的，使对立面之互动没有可能，故该体系在逻辑上不可能有时间量子。 2、在爱因斯坦那里，时间箭头倒是可回归的，可惜需七十亿光年之久，对立面的互动，在爱因斯坦那里，事实上也是不可能的，所以爱因斯坦体系在逻辑上也不可能有时间量子。 3、在海森伯那里，由于没有“寂兮，周行而不殆→时间即转化”这样的、正确的时间观，所以他对于时间量子就不可能有科学的定义。他认为时间量子仅表示以光速通过一个所谓最短距离的时间，这样的看法完全没有把握时间量子的本质，这就是海森伯不可能解释微观粒子的能量何以必定量子化的原因。 第八十七篇 论空间量子 一、小引 上一篇文章，在给出了“辐射的能量，或微观粒子的能量之所以一定是量子化的，其原因在于物质、空间和时间等三大基本要素都一定是量子化的。”之简明解答以后，再根据空间、时间的定义以及辐射能量的量子化之实验事实，判断时间量子是存在的。现在可以进一步认为，不仅存在着时间量子，空间量子也存在着。 二、为何会有空间量子？ 正象时间是无限可分的、连续的一样，空间本身也是无限可分的、连续的。那空间为何又可以量子化呢？空间是“独立而不改”的，空间的量子化不是意味着空间改变了吗？ 答曰：时间虽然是无限可分的、连续的，但因存在着最小的“周行不殆”，故时间被量化了，于是才有了时间量子，它成为微观世界时间度量的最小单位。同样，空间本身也是无限可分的、连续的，也正是因为有这个最小的“周行不殆”之存在着，它所占据的空间自然成为微观世界的最小空间，也就是说空间被量化了，于是才有了“空间量子”，它成为微观世界空间度量的最小单位。 三、空间量子的定义 有了以上讨论的引领，可以很容易地对空间量子作出如下简明的定义： 在微观世界存在最小的周行不殆，其所占据的空间是微观世界的最小空间，此即“空间量子”，它是微观世界的空间单位。 时间量子的存在，没有改变时间的连续性。同样，空间量子的存在，也没有改变空间的连续性。 四、空间量子的性质 根据空间量子的上述定义，可推出空间量子的如下性质或特征： 1、空间本身是无限可分的、连续的，但因存在最小的“周行不殆”，所以才有了空间量子。 2、空间量子的存在并不改变空间的无限可分性和连续性。 3、空间量子是微观世界的空间单位，它是指这个最小的“周行不殆”所占据的空间。或者说，时间量子所占据的空间即空间量子。 4、空间量子是微观世界的最小空间，是微观世界的空间单位。所以，在微观世界，空间取“空间量子”的倍数。等等。 五、讨论：时空量子化与时空连续性的冲突 研究时间量子和空间量子问题的现代物理学家们，他们都遇到引入时间量子将与时间的连续性相冲突以及引入空间量子将与空间的连续性相冲突的难以克服的困难。 现在，“道”物理学根据对空间、时间的科学定义（寥兮，独立而不改→空间即对立。寂兮，周行而不殆→时间即转化），逻辑地发展出最小的“周行不殆”的思想，从而把时间量子与时间连续性的冲突以及空间量子与空间连续性的冲突圆满地予以解决。 第八十八篇 论物质量子 一、小引 以上三篇文章，先后讨论了辐射能量（或微观粒子能量）量子化的原因，以及时间量子、空间量子等问题，本篇文章将继续展开，论及物质量子的问题。为了方便这个问题的讨论，有必要先回顾一下历史。 二、 物质量子的先驱——德模克利特的原子论 在古希腊，关于物质始元问题，除了四元素学派之外，还有一个原子学派。其创立者是留基伯，他在古希腊的阿布德拉城，建立了原子学派，留基伯没有传世之作，事迹也不详。但是，他的继承者德谟克利特（公元前460—370年），留下了比较完整的原子论思想，也就代表留基伯了。德谟克利特是古希腊朴素唯物论的最早代表，其原子论的主要论点如下： 1、他认为物体是可分的，但不能无限可分。这不可再分的东西就是坚固而实在的原子。 2、他认为原子才是真正的元素。所谓四元素（气、水、土、火）都是原子所构成。 3、他认为一切原子的性质相同，不可再生，不可毁灭，也不会变化。 4、 他还认为，宇宙的本原即原子和虚空，二者彼此独立，虚空的用处就是要把原子隔开。 直到两千多年后的十九世纪末英国的物理学家汤姆逊等人，才证实了原子的存在。尽管原子物理学的实验事实已证明，原子并非不可分的，它不是万物的始元，而是物质的一个层次。但历史地说，德谟克利特能够预言到原子这一层次，正是这位先知先觉的、天才的不朽贡献。德谟克利特的原子论，从理论上开创了物质量子的先河。 三、宏观世界的物质量子——原子 牛顿接受了德模克利特的原子论，提出了“物质数量”m这个物理量。由于“物质数量”以原子计数在操作上的困难，只能以通过计祘吸引力（F=KMm/r2）或计祘惯性力（F=ma）的方法来确定物质数量m ,于是“物质数量”渐渐被引力质量、惯性质量所代替。尽管如此，经典物理学的质量概念仍然以德模克利特原子论为基础并未改变。经典物理学最终确定以氢原子的原子量为1，即N=1，其引力质量为m ≈1.67X10—24克 ，作为宏观世界的物质量子。也就是说，将其作为计祘物质数量及物质质量的、基本的、最小的单位。 四、微观世界呼唤新的物质量子 当物理学发展到现代物理学阶段，物理学的描述已经精细到原子内部，此时再使用原子作为物质量子当然是不可以的，也是不正确的。因为，相对于宏观世界来说，原子及其内部是另一级别的世界——微观世界了，微观世界当然需要新的物质量子。 但奇怪的是，现代物理学关于微观世界的理论没有物质量子的概念，这种缺失是不正常的。我们认为要想解决辐射能量（或微观粒子能量）为什么必定量子化的问题，除了需要时间量子、空间量子之外，缺了物质量子也是不行的，微观世界呼唤新的物质量子。 在以后的文章中，于适当的时候，将对时间量子、空间量子、物质量子提出初步的、定量的描述。 （转载自张天健_560） (责任编辑：admin) |