首页 理论教育 物理学进化:连续性与不连续性

物理学进化:连续性与不连续性

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:钱的总数只能不连续地、跳跃式地变化。从这个例子我们可以看到,以前一直被认为是连续的量,由于我们测量精密度的增大,显示出不连续性来。

物理学进化:连续性与不连续性

我们面前摊着一张纽约和它周围地区的地图。我们问:这张地图上的哪些地点可以坐火车到达?在火车时刻表上查出这些地点以后,我们就在图上将它们标出来。现在我们换一个问题来问:哪些地点可以坐汽车到达?假使我们把所有从纽约出发的公路都在图上画出路线,那么,在这些路上的每一点都可以坐汽车到达。在两种情况中,我们都可以分成很多组点。在第一种情况中,它们是彼此分开的,代表各个不同的火车站;而在第二种情况中,它们是沿着代表整条公路的线上的许多点。我们的下一个问题是讨论从纽约(或者更精确些说,从这个城市的某一地点)到这些点的距离。在第一种情况中,有某些数对应于地图上的点。这些数的变化没有规则,但总是有限制的、跳跃式的。我们说:从纽约到可以坐火车到达的地点之间的距离,只能以不连续的方式变化。但是那些可以坐汽车到达的地点的距离,却可以用任意小的段落来变化,它们可以用连续的方式变化。坐汽车时距离的变化可以任意小,而坐火车时却不能。

煤矿的生产量也可以用连续的方式变化。生产出来的煤可以增加或减少任意小的部分。但是在矿上工作的矿工的数目只能以不连续的方式变化。如果有人说“从昨天起,工人的数目增加了3.783个”,这句话就毫无意义了。

一个人在别人问他口袋里有多少钱时,只能说出一个有两位小数的数。钱的总数只能不连续地、跳跃式地变化。在美国,允许的最小变化,或者像我们所要说的,美国钱币的“基本量子”是1分。英国钱币的基本量子是1法新[1],它只值美国基本量子的一半。现在我们有了一个关于两种基本量子的例子,它们的价值可以相互比较。这两个价值的比例具有确定的意义,因为这两个当中一个的价值是另一个的两倍。

我们可以说:某些量可以连续地变化,而另外一些量只能不连续地变化,即以一个不能再小的单位一份一份地变化。这些不可被再分的量就叫作某一种量的基本量子。(www.xing528.com)

我们称大量沙子的时候,虽然它的颗粒结构非常明显,但还是认为它的质量是连续的。但是如果沙子变得很珍贵,而且所用的秤非常灵敏,我们就不得不考虑沙子质量变化的数目,永远是一个颗粒的质量的倍数。这一个颗粒的质量,就是我们的基本量子。从这个例子我们可以看到,以前一直被认为是连续的量,由于我们测量精密度的增大,显示出不连续性来。

假如我们要用一句话来表明量子论的基本观念,我们可以这样说:必须假定某些以前被认为是连续的物理量是由基本量子所组成的。

量子论所包含的论据范围是很大的。这些论据是由高度发展的现代实验技术所揭露的。由于不可能证明及描述这些基本实验,我们常常直接引出它们的结果而不加说明。我们的目的只是解释最重要的基本观念。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈