大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下时间量子化的问题,以及和量子化条件的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
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一、量子化是什么意思
1、在经典物理学中,对体系物理量变化的最小值没有限制,它们可以任意连续变化。但在量子力学中,物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化,具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化。
2、对于粒子物理学,原子核物理学,固体物理学和量子光学等等学术领域内的理论,量子化是它们的基础程序。
3、对于粒子物理学,原子核物理学,固体物理学和量子光学等等学术领域内的理论,量子化是它们的基础程序。
4、玻尔为解释卢瑟福实验,对电子能量作了量子化假设。最简单的一条就是电子能量只能是某些固定的值。
5、以上两个是早期量子论中的量子化。特性是不连续,只能以基本单位传递。
6、在现代量子理论中,人们发现光粒子的波粒二象性,任何物体都有波动性和粒子性。而且任何物体的位置和速度都不可能同时被准确的测量。只能用概率来描述。在现代量子论中,用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化。
7、量子化的发现,为后来海森堡测不准原理、量子力学的崛起奠定了基础。
二、时间是连续的还是量子化的
100狭义相对论(SR)出现后,人们意识到时间不再是一个简单的量纲广义相对论(GR)出现后,人们说时间与空间是一体的,它被称之为四维时空,在广义相对论上的表达,它们是一个四维流形在爱因斯坦的理解中,时空是平坦的,也就是说,他认为时间是连续的这种观点看上去好像没错,但请你想想芝诺悖论的运动员和乌龟赛跑的那一条如果时间是连续的,运动员将被证明永远跑不过乌龟霍金曾说时间不是平坦的,它上面有很多褶皱和裂痕之类的东西(比如虫洞),人们把它称之为量子泡沫.可如果时间是量子化的,那他就有一个基本单位,那么对于运动的物体,每一个基本单位时间内的东西都是静止的,那么为什么一大堆的静止的事件连在一起就运动了呢?(详见芝诺悖论放箭的那条)换句话说:如果时间是量子化的,那么又是什么造就了运动?再说如果时间是量子化的,那么两部相对论都要改写,更何况相对论和量子力学都有无法消去的无穷大,它们看起来都不像是终极的真理(它们都是唯像的)而且现在的M理论仍旧没有发展成熟,超对称性问题仍未解决.不知道M理论的命运会如何,他会不会是真理也不能确定.之前我听说时间好像有最小单位,好像是10^-34 S什么的难道这个问题的答案处于类似于薛定谔猫的那种叠加态?介于是与不是中间么?等待高手解答ing...补充:一楼这位仁兄的回答有点像康德的《纯粹理性批判》写的内容,不过我猜你想阐明的是佛学或是禅的观点,禅的观点主张的是追回内心找答案,不过这需要生命更底层的震撼才能追到“原初意识”,进而找到那些科学解决不了的终极答案.如果你认为在人的认知下才存在事物的话,那么是谁再提这个问题?
三、空间和时间为什么会是量子化的,通过什么证据能证明
1、纵观整个科学史,理解宇宙的主要目标之一就是发现什么是其最基本的。在现代宏观世界中,人类所能观察并与之相互作用的许多事物都是由更小的粒子和支配它们的基本定律组成。所有事物都是由元素构成的想法可以追溯到几千年前,从炼金术到化学到原子,再到标准模型,还包括量子宇宙的基本概念。
2、尽管有很好的证据表明宇宙中所有基本实体在某种程度上都是量子,但这并不意味着一切都是离散的和量子化的。只要我们还不能完全理解量子层面上的引力,空间和时间在基本层面上可能仍然是连续的,就无法证明一切都是离散和量子化的,这就是人类迄今为止所知道的。
3、量子力学概念是在足够小的范围内,所有包含能量的东西,无论是巨大的(像电子)还是无质量的(像光子)都可以分解成单个的量子。可以把这些量子想象成能量包,它们有时表现为粒子,有时表现为波,这取决于它们与什么事物发生相互作用。
4、自然界中的每一件事物都遵循量子物理定律,“经典”定律适用于更大、更宏观的系统,并且可以(至少在理论上)从更基本的量子规则中推导出来。但并非所有事物都是离散量子化的,或者被划分成局部区域空间。
5、一个自由光子可以有任何波长和能量,在那里没有任何离散性可言。某物质是量子化的,或者本质上是量子,并不意味着它一切都必须是离散的。
6、时空(空间和时间,因为与爱因斯坦的相对论密不可分)可以被量化的观点可以追溯到海森堡。著名的不确定性原理从根本上限制了如何精确地测量特定的量(如位置和动量)。海森堡发现,当试图在量子场论中计算它们时,某些量会发散,或者趋于无穷。
7、通常情况下与其本身主要部分相比不确定性(/ L)只是很小的一部分,但如果L足够小就不会是这种情况。如果事实如此,那通过添加通常忽略的附加项,比如(L/ 2),将开始进行更大的修正;这就是为什么它很容易引入一个“截止比例”或一个不被允许变小的L。这种最小距离尺度可以在量子物理学中为我们省去很多麻烦。
8、当考虑到非量化引力时,正如物理学家奥尔登·米德在20世纪60年代所展示的那样:引力放大了海森堡固有的位置不确定性。在距离普朗克长度(10的负35次方米)以下尺度是不可能的存在的。自20世纪90年代以来,这一论点在弦论中以新的形式出现。
9、但是没有一个最终的引力理论,所以我们不知道空间必然是离散的这一问题是不是真的不可逾越。海森堡最初的困难来自于他试图将费米理论的β衰变重新修正。如果没有最小的尺度,它是不能成立的。由于电弱理论和标准模型的发展,不再需要一个离散的最小尺度来处理β衰变,一个更好的理论在没有它的情况下也可以做得很好。
四、时域量子化的“量子时间”探幽
1、在此,我们将寻着探索“量子时间”的踪迹,试图找到解决这一问题的一种切实可行的方案。众所周知,量子论从诞生至今已经历了100年的时间。在此期间,人们曾经研究了各种各样的量子物理问题,但是关于时间量子化问题却很少有人提及。
2、1983年7月至1984年10月,我国学者张镇九在对现代广义相对论和量子宇宙学研究的基础上,曾先后提出过有关时间量子化的设想,也曾形式地引入过时间量子的概念。并由此提出了时空量子胞元的假设。其基本思想如下:
3、(1)空间是量子化的,空间量子的尺度是普朗克长度Lp。
4、(2)时间是量子化的,时间量子的尺度是普朗克时间tp。
5、(3)在度规为的弯曲四维时空流形中,存在不变的时空量子胞元。
6、但经笔者仔细研究,发现张镇九当时并未对时间量子化问题进行深入研究。他所提出的时间量子化及时间量子的概念,只不过是对量子宇宙学中关于宇宙空间大尺度范围的空间量子化问题的一种简单类比和概念的平行移植而已。所以,时间量子化问题并未真正解决。
7、1993年,我国华南师大的刘承宜(博士后)以及华中理工大学的陈清明和李再光这3位学者合作发表了“激光诱导碱金属卤化物晶体电击穿与共振时间量子化”一文,文中谈到“通过假定辐射与物质作用过程为时间本征态推出了共振时间量子化的重要结论”。
8、但经笔者仔细考察,发现以上两式并不足以说明时间量子化问题(特别引人注目的是以上两式均包含有任意参变数,它可以是分立变量、也可以是连续变量),它们实际上属于量子干涉情况下辐射与物质相互作用时的相位区配条件!所以,时间量子化问题仍然未得到解决。
9、1997到1998年间,英国Nottingham大学数学系的George Jaroszkiewicz和Keith Norton这两位科学家发表了题为“离散时间力学原理”的一系列文章,并对粒子系统、经典场论、量子场论、狄拉克方程等领域的有关重要问题进行了详细研究。但是,“离散”并不等于“量子化”,而“量子化”则意味着必定“离散”!所以,时间量子化的问题还是没有得到解决。这不仅是量子理论的一大缺憾,而且还是物理科学乃至整个自然科学及哲学领域的一大缺憾!
10、特别值得一提的是,在1992年我国北京大学的封开印和黄湘友两位教授曾经发表了“时间本征矢及其应用”一文。在这篇文章中,封开印和黄湘友两人曾经提出了时间本征态理论;虽然他们两人并未研究时间量子化问题,但该文所得结果对于探索时间量子化及其物理本质问题却产生了重要的启示。
五、为什么说时间和空间是量子化的,他们不连续吗
1、首先,时间和空间是量子化的,这个还仅仅是一个未经证实的理论的。其次,它们是否是连续性的也没有得到证实,目前只有猜测,有人猜测连续,有人猜测不连续。这个理论出现在爱情公寓5中的第13集,大力对弹幕的存在进行强行科普解释,让不少人对时间和空间是否是量子化产生了好奇。下面就目前的两种猜测简单介绍一下。
2、之一种猜测时间和空间不是量子化的(连续的)。如果时间是量子化的,那时间就有了一个基本单位,那么对于运动的物体来说,每一个基本单位时间内的东西都是静止的,那么为什么一大堆的静止的事件连在一起就会运动,这个出自芝诺悖论,反驳了时间量子化。对于空间是量子化的,一些人认为是测量的局限性造成的,因为我们不能测量普朗克常量以下的单位,除非我们可以超越光速,所以空间应该是连续的。
3、第二种猜测时间和空间都是量子化的(不连续的)。在芝诺悖论中还有一个案例“龟兔赛跑”,如果运动员和乌龟赛跑的那一条时间线是连续的,那么运动员将永远无法追上乌龟,事实却是运动员可以追上乌龟,这就从反面说明了时间不是连续的,空间方面也是类似的。
4、芝诺悖论既否定了时间和空间的量子化又否定了连续性(非量子化),所以关于时间和空间是否是量子化的,目前只有猜测,而不连续的时间和空间只是目前的一个探索方向,更多人认为,时间和空间同时具有量子特性和非量子特性(类似光的波粒二象性)。
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