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黑洞奇点是宇宙中最小的距离单位?

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天道无极 发表于 2012-10-9 17:54 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 马来西亚

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另外一个可以参与到“宇宙最小物体评选大赛中来的竞争者就是位居黑洞核心的奇点。这里是一副艺术想象图,展示的是一个黑洞正从它的伴星那里攫取物质



        据美国赫芬顿邮报报道,在整个人类历史上,人们一直在追问这样一个问题:什么才是宇宙间最小的物体?人们曾经一度相信沙粒是组成我们周遭世界的最小单位。然后人们发现了原子,当时人们便认为原子是不可分割的最小单位。但是很快这样的观点也被打破了,因为科学家们发现原子仍然可以被分成更小的单位—— 他们发现了质子,中子,以及原子核外的电子。那么这些总该是最小的粒子了吧?当时人们确实曾经这样认为,但是后来他们发现质子和中子各自是由3种不同的夸克组成的。

  物理学家安迪·帕克(Andy Parker)表示:“这一次,我们没有发现这些夸克内部还有任何可分的可能性。因此我们可以说我们终于找到了物质的最小形式吗?”对此,帕克表示,即便夸克和电子最终被证明确实无法进一步分割,科学家们仍然不知道它们是否是宇宙中存在的最小物质单位,或者宇宙中是否还存在更加微小的物质单位。

  帕克是英国剑桥大学高能物理学教授,他最近在英国BBC二台主持了一个电视特别节目,名叫“地平线:宇宙有多小?”

  弦还是点?

  在实验中,微小的粒子,如夸克和电子的表现就像是一个单一质点,没有空间大小。但是这种点状物体让物理学的定律复杂化了。因为你可以无限接近于一个点,这样一来一个作用于其表面的力就将变得无限大,而科学家们憎恶“无限”的概念。

  现在,他们有了一个被称作“超弦理论”的方案,有望解决这个问题。这一理论指出,所有的粒子事实上都不是点状的,而是类似于一个微小的环状弦。没有任何东西可以无限接近一个环状弦,因为当你趋近一个它的一部分时,永远还有其它部分你没有趋近。这种弦理论似乎可以在一定程度上解决“无限小”的问题,这让这一想法引起了物理学家们的兴趣。然而他们现在仍然没有实验证据能证明这一理论是正确的。

  另外一种解决这一“点状”问题的途径是认为空间本身并非是连续的和平滑的,而是由离散的“像素”或颗粒组成的,有时候我们会将其称为“时空泡沫”。这样一来,两个颗粒便将无法无限地相互接近,因为它们之间必须存在一个最小的空间颗粒单位。

  奇点

  另外一个可以参与到“宇宙最小物体评选大赛中来的竞争者是位居黑洞核心的奇点。黑洞就是指当物质受到剧烈压缩,引力占据统治地位,让物质继续向内收缩,最终聚集到一个点上,这个点拥有无限大的密度——至少根据目前的物理学定律而言应当是这样的情况。

  然而大多数专家并不认为黑洞真的拥有无限大的密度。他们认为这种无限性是两种本质上相互冲突的理论之间的矛盾引起的。这两种理论就是广义相对论和量子力学。而当人们真正能得到一个量子引力论的时候,我们才能最终揭开黑洞的本质。

  帕克表示:“我的猜测是黑洞奇点一定远小于夸克,但是我不认为它具有无限大的密度。”他说:“更有可能是,或许它们的尺度要比我们目前所观察到最小的尺度还要小上数百亿倍甚至更多,但并非是无限的。”这样一来,奇点就大约具有超弦的尺度,如果它们真的存在的话。

  普朗克长度

  超弦,奇点,甚至是宇宙的颗粒,所有这一切都可以归结于“普朗克长度”。1普朗克长度等于1.6 x 10^-35米,这确实是一个小到惊人的量,对物理学的很多方面造成影响。

  普朗克长度太小了,远远超出了任何仪器的最小测量极限,但是人们却认为这一长度数值应当代表了理论上可以测量的最小长度。根据测不准原理,任何仪器都将不可能测量低于这一数值的长度,因为在这一尺度上,宇宙是概率的和不确定的。这一尺度通常也被认为是广义相对论和量子力学适用范围的分界。

  帕克表示:“这一距离值已经足够小,此时引力场将会变得极其强大,它甚至可以从能量场中制造出黑洞。”他说:“在普朗克长度的尺度上,我们认为量子引力论开始占据优势。”或许宇宙中所有最小的物体,它们的尺度都将会粗略地等于普朗克长度。


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思考宇宙 发表于 2012-10-9 18:02 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–广州 联通
沙发,学习了
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inter06 发表于 2012-10-9 18:48 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 电信/北京数据家科技有限公司电信数据中心
作为宇宙一部分的我们,能否理解宇宙本身
这是个真伪尚不知的命题
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174797981 发表于 2012-10-9 18:52 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–朝阳 电信
原来自己真的很渺小, 但尘埃也是有其作用的
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gohomeman1 发表于 2012-10-9 20:20 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
简单的说,就是普朗克长度。更小的长度,我们无法研究清楚了,这是量子力学本身所决定的。

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那么我们可不可以这样说:普朗克长度就是量子力学(或量子重力论)有效应用的极限?!  详情 回复 发表于 2012-10-9 23:03
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 楼主| 天道无极 发表于 2012-10-9 23:03 | 显示全部楼层 来自: 马来西亚
gohomeman1 发表于 2012-10-9 20:20
简单的说,就是普朗克长度。更小的长度,我们无法研究清楚了,这是量子力学本身所决定的。 ...

那么我们可不可以这样说:普朗克长度就是量子力学(或量子重力论)有效应用的极限?!

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是的,包括普朗克时间。 但是,普朗克质量绝不是质量的最小单位。  详情 回复 发表于 2012-10-10 16:45
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xphh 发表于 2012-10-9 23:20 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–杭州 电信
这文章很罗嗦啊,奇点大小等于普朗克长度,其实也是推导出来的吧,事实那里有没有奇点,我们也看不到
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南城心宿二 发表于 2012-10-10 00:17 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–东莞 联通
        古语云:“其大无外,其小无内”!太极等理论或许已经说明了。
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南城心宿二 发表于 2012-10-10 00:22 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–东莞 联通
        或说:“没有最小,只有更小!”吧。

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这样下去就是没完没了!若是这样的话,数学上我们也就不需要再搞什么重整化了~  详情 回复 发表于 2012-10-10 00:28
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 楼主| 天道无极 发表于 2012-10-10 00:28 | 显示全部楼层 来自: 马来西亚
南城心宿二 发表于 2012-10-10 00:22
或说:“没有最小,只有更小!”吧。

这样下去就是没完没了!若是这样的话,数学上我们也就不需要再搞什么重整化了~
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gohomeman1 发表于 2012-10-10 16:45 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
天道无极 发表于 2012-10-9 23:03
那么我们可不可以这样说:普朗克长度就是量子力学(或量子重力论)有效应用的极限?!
...

是的,包括普朗克时间。
但是,普朗克质量绝不是质量的最小单位。


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不会吧?普朗克说的是能量吧。  详情 回复 发表于 2012-10-10 17:11
我还是第一次听到有关“普朗克质量”这个名词!想必就是也和长度和时间的推导的理论基础有关的吧?!  详情 回复 发表于 2012-10-10 16:52
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 楼主| 天道无极 发表于 2012-10-10 16:52 | 显示全部楼层 来自: 马来西亚
gohomeman1 发表于 2012-10-10 16:45
是的,包括普朗克时间。
但是,普朗克质量绝不是质量的最小单位。

我还是第一次听到有关“普朗克质量”这个名词!想必就是也和长度和时间的推导的理论基础有关的吧?!
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gy007 发表于 2012-10-10 17:11 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东 电信

RE: 黑洞奇点是宇宙中最小的距离单位?

gohomeman1 发表于 2012-10-10 16:45
是的,包括普朗克时间。
但是,普朗克质量绝不是质量的最小单位。

不会吧?普朗克说的是能量吧。

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普朗克单位包含了各种度量。 普朗克能量是个非常大的值,你自己去查查资料吧。  详情 回复 发表于 2012-10-11 08:18
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索理客 发表于 2012-10-10 23:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
是的,奇点是最小的点
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gohomeman1 发表于 2012-10-11 08:18 | 显示全部楼层 来自: 中国–浙江–宁波 电信
gy007 发表于 2012-10-10 17:11
不会吧?普朗克说的是能量吧。

普朗克单位包含了各种度量。
普朗克能量是个非常大的值,你自己去查查资料吧。

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其实我说的是普朗克常数,能量的最小单位。  详情 回复 发表于 2012-10-11 16:17
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李灼 发表于 2012-10-11 08:47 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–沈阳 中移铁通
也许我们已触及了世界的最小单元?也许世界的这一终极问题(之一)会在这一阶段解决?
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gy007 发表于 2012-10-11 16:17 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东 电信

RE: 黑洞奇点是宇宙中最小的距离单位?

gohomeman1 发表于 2012-10-11 08:18
普朗克单位包含了各种度量。
普朗克能量是个非常大的值,你自己去查查资料吧。

其实我说的是普朗克常数,能量的最小单位。
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淡色天 发表于 2012-10-11 16:41 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–佛山 电信
中子星的挣脱速度为光速的一半,而黑洞的引力比光速还要大,但这就等同于黑洞的本体大小要达到普朗克长度吗?
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