來源:來自網(wǎng)絡(luò) 2009-06-28 11:24:16
。保福埃澳陝傔^不久,就有人提出一種見解說,物質(zhì)是以某種叫做"原子"的小單位存在著的。1900年過后不久,人們又接受了能量是以某種叫做"量子"的小單位存在著的看法。那么,有沒有別的什么常用的量也是以確定的小單位存在著呢?比如說,時間是不是這樣呢?
有兩種尋求"最小的可能單位"的方法。直接的方法是把某個要測量的量一直分下去。直到不能再分為止——把要測量的質(zhì)量一直分下去,直到獲得一個單個的原子為止;把要測量的能量分到獲得一個單個量子為止。另一種是間接的方法,這就是去發(fā)現(xiàn)某種如果不假設(shè)有最小的可能單位存在就無法解釋的現(xiàn)象。
在物質(zhì)的場合下,大量的化學(xué)觀察,包括"定比定律"和"倍比定律"的發(fā)現(xiàn)在內(nèi),使得原子理論的出現(xiàn)成為必然;在能量的場合下,黑體輻射和光電效應(yīng)使得量子理論必定問世。
就時間而論,間接的方法是失敗了的——至少在目前是如此。人們沒有觀察到什么非得用存在著時間的最小可能單位的假設(shè)來解釋的現(xiàn)象。
用直接的方法行不行呢?我們能不能觀測到越來越短的時間周期,直到某個不能再短的地步呢?
在發(fā)現(xiàn)了放射性之后,物理學(xué)家開始與極其短暫的時間間隔打起交道來了,有些原子有極短的半衰期。例如,釙212的半衰期不到百萬分之一(10^(-6))秒,就是說,在地球以每秒約十二公里的速度繞著太陽走一厘米時,這種原子就會衰變掉。不過,盡管物理學(xué)家詳細(xì)地研究了這一類過程,卻沒有發(fā)現(xiàn)時間不是以連續(xù)的方式,而是以"一下一下"的方式流逝的情況。
然而,我們還能繼續(xù)往下走。有一些亞原子粒子能夠在更為短暫得多的時間里發(fā)生變化。某些粒子在氣泡室里以接近光速的速度行進(jìn),它們能在從出生到衰變的時間里形成三厘米長的徑跡。這相當(dāng)于一百億分之一(10^(-10))秒的壽命。
不過,這還不是我們最出色的成績。在本世紀(jì)六十年代,人們又發(fā)現(xiàn)了壽命特別短的粒子。它們是如此地短命,即便以接近光速的速度行進(jìn),也留不下一條能夠進(jìn)行量度的徑跡。它們存在的時間只能用間接的方法計算出來。已經(jīng)查明,這些超短壽命的"共振態(tài)粒子'只能存在一千萬億億分之一(10^(-23))秒。
這樣短的時間是無法想象的。共振態(tài)粒子的壽命與上百萬分之一秒相比,正象一百萬分之一秒與三千年相比一樣。
不妨換個方式來想象這段時間。光在真空里的速度接近每秒鐘300,000公里,這是已知的最大速度。在一個共振態(tài)粒子出生到消滅這段時間里,光能傳播多遠(yuǎn)呢?答案是10^(-13)厘米,即只有一個質(zhì)子的直徑那么長!
可是,我們?nèi)匀粵]有理由認(rèn)為共振態(tài)粒子的壽命一定就是最小的時間單位,人們現(xiàn)在還看不出時間是否有個下限。
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