张开天整理了一下衣襟,随后念道:“老赵请听题。”
“下列说法正确的是?”
A:宇宙里不存在比普朗克尺度更小的物质。
B:电子是质量最轻的粒子。
C:宇宙里不存在超光速现象
D:引力的传播不需要介质
赵小云抿了抿嘴,随即心生感慨:这题目真是越来越难了。
不过,难度越高我反而越喜欢。
如果老是回答一些没有挑战性的问题,那还怎么彰显自己的才华呢?
看看A选项。
普朗克尺度是宇宙里的最小尺度吗?
要弄清楚这个问题,首先就要先明白“普朗克尺度”是什么意思。
我们都知道:世界万物都由分子和原子组成。
原子是分子的组成要件,而原子又可以分为不带电的原子、阳离子和阴离子。
如果说分子是保持其化学性质的最小粒子的话,那么原子就是化学变化中的最小粒子。
比原子还小的粒子有原子核、电子。
然后原子核又是由质子和中子构成的。
再然后,质子和中子又是由夸克构成的。
在如今的科学界,一般认为夸克就是宇宙里最基本的粒子了。
那么是否存在比夸克还小的粒子呢?
从理论上讲,不排除这种可能,比如光子。
光子是光量子的简称。
什么是光量子呢?
“量子”的定义是:如果存在一个最小的不可被分割的单元,那么我们就称这种单位为“量子”。
因此,量子的定义就是:最小的单位。
换句话来说就是:不存在比量子更小的物质了。
量子的长度是多少?
量子的长度就是所谓的“普朗克尺度”,约为1.6乘以10的负35次方米。
那么,这是否意味着:宇宙里真的就没有低于“1.6乘以10的负35次方米”的物质了?
当然不是。
因为普朗克尺度仅仅只是人类的理论所能精确到的最小尺度,并不是说就真的没有更小的东西了。
那为什么科学家又说“普朗克尺度是物质的最小尺度”呢?
那是因为以我们目前的技术水平来看,没办法观测到低于这个尺度的世界,当然也就无法描述低于这个尺度的世界。
低于该尺度的世界对人类来说也就失去了意义。
只有高于普朗克尺度的粒子才可以被测量,低于这个尺度的话,那就无法测量了。
那么,未来等科技发达之后,能不能观测到低于普朗克尺度之下的东西呢?
从理论来讲,这种可能性很低。
因为想要观测到更小的尺度,那就需要更大的能量。
而能量越大质量也就越大。
当质量大到一定程度时就会形成黑洞。
黑洞会吞噬掉周围的一切事物,包括光。
如果没有光线,那我们就无法观测,也就无法验证一个物体是否真的存在。
既然连光都没有了,那我们还怎么去观测呢?
所以,就算你有足够大的能量能可以把机器的精确度调到普朗克尺度以下,但你也无法看到其中的事物到底存不存在。