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为什么普朗克长度、普朗克时间都是可测量的最小量,但是普朗克质量不是最小单位?

△E=△MC²普朗克质量即普朗克能量。

宇宙中一切实存在,都是量子化的,都有最小单位,都不是无限可分的。

哲学上,有芝诺悖论,很多个,大都数己失传,著名的有追不上乌龟、飞矢不动等。现实中,乌龟在有限的时间只能爬过有限的距离,人类轻易可追上,如果有限的距离由无限的点组成,穿过无限的点,必须无限的时间,那么永远追不上乌龟。现实中,箭射出去,在飞,会在有限的时间到达目的地,如果时间可以分成无限个时刻,无限个时间点,每个时刻箭是不动的,时刻与时刻之间,箭也是无变化的,那么箭永远射不出去。

物理学上,普朗克为了解决黑体辐射中的紫外灾难,引入了普朗克常数h,打开了量子力学大门,虽然普朗克本人并不怎么相信粒子都是一份份的。爱因斯坦用量子化的思想,成功解释了光电效应,光的能量是一份份的,E=hυ,首先进入了量子世界,关于量子世界,发生了爱因斯坦与玻尔关于世界本质的伟大论战,关于量子力学不确定性原理的本质,至今没有定论。爱因斯坦其实是一代量子力学大师,那一代的量子力学,玻尔懂的,他都懂,除了关于世界本质的观点,爱因斯坦与玻尔的观点一致,到目前为止,都还没看到确凿的反例,都是对的,没有输赢。

量子力学告诉我们,无论能量还是物质,细分下去,到了量子级别,都存在波粒二相性,量子即是连续的波,又是离散的粒子。

量子力学波函数,有个固有的海森堡不确定性原理:△p·△q≥h/2π,玻尔据此认为世界的本质是随机的,态叠加的,而爱因斯坦认为世界的本质是确定的,客观的,符合因果律的。

爱因斯坦认为,宇宙的物理规律与惯性系的选择无关,是统一的,叫做相对性原理。不同惯性系下,所有观测到的效应都有相同的传递速度极限,是一致的,不变的,其极限速度叫光速C,叫做光速不变原理。据以上两个原理,惯性系下,爱因斯坦先提出了狭义相对论,推导出了著名的质能方程:E=MC²,还将时间与空间等价:x=-iCt,后来科学家据此炸响了原子弹、氢弹。后来,爱因斯坦将相对性原理、光速不变原理推扩到非惯性系,认为加速系与引力效应等价一一惯性质量与引力效应质量等价,叫做等效原理,提出了广义相对论。广义相对论预言了引力透镜,水星近日点进动、引力波,先后被一一观测到。

光电效应的解释中,E=hυ,相对论质能方程中E=MC²,其中常数C=λυ,λ为光波长,υ为光频率。其实质能方程E=MC²只是惯性系下的解,没有考虑动量,非惯性系下,考虑动量,质能方程长这样:E²=(PC)²+(MC²)²。P为物质动量。

事情远远没完,天才的物理学家、数学家狄拉克将质能方程开了方,得到了狄拉克方程:

Eψ=(△·pC+βMC²)ψ,△·为狄拉克算符,展开:

Eψ=[(α1p1+α2p2+α3p3)C+βMC²]ψ,其中α、β为四个对称关系的矩阵,为四个对称关系的纯虚数。E=hυ,P=h/λ。

狄拉克方程的形式很多,有的更加简洁,但统统都内含虚数,都内含普朗克常数。

狄拉克方程其中的解,预言了正电子,后来科学家发现了正电子,狄拉克方程预言了反物质,后来科学家实验得到了反物质。

仔细看看狄拉克方程,只有质量项不含普朗克常数,剩下的都是一次项普朗克常数。狄拉克方程告诉我们:

质量存在最小单位,普朗克质量。只是,普朗克质量太小,一般用不到,也与普朗克能量等价:△E=△MC²,平时只讲普朗克能量hυ。

附:狄拉克方程预言了负能量,宇宙中负能量在哪?留下个谜,让你猜。你猜到了吗?

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