最小的时间单位是多少——100个科学问题之40

海云青飞 https://www.tuenhai.com 20190615

在上一节,我说过时间分钟时和命时,不知道时间可以分成这二种类型,谈论时间的最小单位并无意义。实际上,你网上搜索找到的关于时间的最小单位都是钟时,钟时只是人类为了沟通方便而人为设立的一种时间度量系统,和物体本身的时间流逝速度并无对应关系,因此始终是不精确的,当然也不会存在钟时的最小的时间单位

真正的客观的时间是每个物体的命时,命时由物体的空间性决定。物体的空间性是由物体的三维的动态运动状态决定的,因此,你不能从物体的长度计算出物体的命时,物体的长度只是一个静态的、一维的量,任何一维的、静态的量都不能计算出物体的命时

命时的最小单位由物体的动态的三维的最小的空间单位决定,这个空间单位没有人具体研究过,因此,最小的时间单位是个未解的问题,凡是宣称最小的时间单位已经确定为某个具体的钟时的观点都是有意或无意的骗子的观点

40 时间的最小可能单位是什么?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

1800年刚过不久,就有人提出一种见解说,物质是以某种叫做“原子”的小单位存在着的。1900年过后不久,人们又接受了能量是以某种叫做“量子”的小单位存在着的看法。那么,有没有别的什么常用的量也是以确定的小单位存在着呢?比如说,时间是不是这样呢?

有两种寻求“最小的可能单位”的方法:

  • 直接的方法是把某个要测量的量一直分下去。直到不能再分为止——把要测量的质量一直分下去,直到获得一个单个的原子为止;把要测量的能量分到获得一个单个量子为止
  • 另一种是间接的方法,这就是去发现某种如果不假设有最小的可能单位存在就无法解释的现象

在物质的场合下,大量的化学观察,包括“定比定律”和“倍比定律”的发现在内,使得原子理论的出现成为必然;在能量的场合下,黑体辐射和光电效应使得量子理论必定问世

就时间而论,间接的方法是失败了的——至少在目前是如此。人们没有观察到什么非得用存在着时间的最小可能单位的假设来解释的现象

用直接的方法行不行呢?我们能不能观测到越来越短的时间周期,直到某个不能再短的地步呢?

在发现了放射性之后,物理学家开始与极其短暂的时间间隔打起交道来了,有些原子有极短的半衰期。例如,钋212的半衰期不到百万分之一(10^(-6))秒,就是说,在地球以每秒约十二公里的速度绕着太阳走一厘米时,这种原子就会衰变掉。不过,尽管物理学家详细地研究了这一类过程,却没有发现时间不是以连续的方式,而是以“一下一下”的方式流逝的情况

然而,我们还能继续往下走。有一些亚原子粒子能够在更为短暂得多的时间里发生变化。某些粒子在气泡室里以接近光速的速度行进,它们能在从出生到衰变的时间里形成三厘米长的径迹。这相当于一百亿分之一(10^(-10))秒的寿命

不过,这还不是我们最出色的成绩。在本世纪六十年代,人们又发现了寿命特别短的粒子。它们是如此地短命,即便以接近光速的速度行进,也留不下一条能够进行量度的径迹。它们存在的时间只能用间接的方法计算出来。已经查明,这些超短寿命的“共振态粒子’只能存在一千万亿亿分之一(10^(-23))秒

这样短的时间是无法想象的。共振态粒子的寿命与上百万分之一秒相比,正象一百万分之一秒与三千年相比一样

不妨换个方式来想象这段时间。光在真空里的速度接近每秒钟300,000公里,这是已知的最大速度。在一个共振态粒子出生到消灭这段时间里,光能传播多远呢?答案是10^(-13)厘米,即只有一个质子的直径那么长!

可是,我们仍然没有理由认为共振态粒子的寿命一定就是最小的时间单位,人们现在还看不出时间是否有个下限

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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