第568章 理论的极限！不是时空极限！广相量子力学再度融合！最小尺度！（2/2）
“但如果想知道一个电子有大，拿尺子就不行了。”
“对于微观世界，唯一的测量方法就是用另一个微观粒子作为工具，去测量被测量的微观粒子。”
“但是微观粒子和宏观物质有巨大的差别，这就会导致测量出现极限。”
“现在，大家随着我一起，来做个思想实验。”
“思想实验很重要，希望你们在未来要逐渐学习并习惯这种思维。”
众人听的双眼放光，感觉在布鲁斯教授的娓娓道来下，他们已经站在了物理最前沿。
“假设现在要测量一个微观粒子A。”
“那么就必须发射出另一个微观粒子B与之相互作用，通常来说，B是光子。”
“如果想精确地测量出A的位置，那么就必须使光子的波长尽可能地短。”
“这样才能将粒子A恰好捕获在光子的波长中，从而达到【测量】目的。”
“A的尺寸越小，则光子的波长也要越短。”
“这一点大家能理解吧。”
“但是，根据E=hv，光子的波长越短，则频率越大，于是能量就越高。”
“当A的尺寸小到某个极限值时，这时候光子的能量也会到达一个极限值。”
“这个能量极限值就是【c2】。”
“这里的指的是所测量的粒子A的质量。”
“因此c2就是根据狭义相对论计算，该A粒子所具有的全部能量。”
“如果用于测量的光子的能量，超过了c2，那么光子在撞击到粒子A时，粒子A很可能会吸收掉这份能量，产生一个全新的粒子A。”
“如此一来，测量过程发生变化，我们甚至不知道自己到底在测量什么了。”
“换句话说，测量失去了意义。”
“这个时候，该光子的波长就是粒子A的【测量极限波长】。”
“一旦光子的波长低于这个极限，那么光子撞击粒子A足以产生新的粒子A。”
“【测量极限波长】很明显和粒子A的质量成反比关系。”
“粒子A的质量越大，则其能量c2就越大，那么测量光子的临界能量就越大，因此波长就越短，所以相应地，【测量极限波长】就越短。”
“此外，根据不确定性原理，可以将上述的方法描述的更精确。”
“当粒子A的能量不确定性大于c2时，就有足够的能量生成一个同类型的新粒子。”
“此时，测量同样失去了意义。”
众人听的目瞪口呆，震撼不已。
忽然，李奇维提高声音，说道：
“注意！”
“以上是从量子力学和狭义相对论的角度来阐述。”
“从广义相对论也能得出类似的结论！”
“根据广义相对论和恒星演化理论，一个质量为的物体，当把它的尺寸压缩到某个半径时，则该物体会直接形成黑洞。”
“这个半径就是【史瓦西半径】。”
“显然，史瓦西半径是和质量成正比的，质量越大的物体，则它的史瓦西半径越大。”
“比如太阳的史瓦西半径是3千米，地球的史瓦西半径是9毫米。”
“即，如果能把地球压缩成一个半径为9毫米的小球，地球就会变成一个黑洞。”
“我之前在罗马大学演讲时，曾经提到过一滴水压缩成黑洞，就是这个原理。”
“从数学上分析，我们无法从黑洞内部得知任何信息。”
“在黑洞内部，任何物理理论都是失效的。”
“因此，如果当光子的能量足够大，产生的新粒子A甚至直接变成黑洞时，那么测量就真正失去了意义。”
“黑洞会吞噬一切测量光子。”
“粒子A虽然是微观粒子，但是它同样具有对应的史瓦西半径。”
“现在，我们把粒子A的【测量极限波长】和【史瓦西半径】联系起来。”
“如图所示。”
李奇维开始一边计算，一边讲解。
众人无不骇然！
他们已经完全沉浸进去在这场匪夷所思的思想实验中。
“假设当粒子A的【测量极限波长】和【史瓦西半径】相等时，我们可以算出此时粒子A的质量。”
“根据计算可知，它的值是2.2×10^-8kg。”
“我把这个质量值称为【极限质量】。”
“极限质量代表什么意思呢？”
“它是宏观世界与微观世界的分界线！”
“任何粒子的质量只要小于极限质量，那么该粒子的不确定性作用范围就会超过史瓦西半径。”
“即，这个粒子不会坍缩成一个黑洞，而是以波粒二象性的形式存在。”
“可以理解为【波性】压倒了【粒子性】。”
“但若粒子的质量大于极限质量时，该粒子会直接形成黑洞，一切物理定律失效。”
“那么此时的任何测量行为也都是没有意义的。”
“所以，【极限质量】就是理论上黑洞的最小质量。”
“低于极限质量的黑洞，会跌入量子世界，化为波粒二象性，而不是形成宏观的黑洞。”
“当粒子A的质量为极限质量时，此时它的【测量极限波长】计算结果为1.6×10^-35。”
“我把这个长度值称为【极限长度】。”
“它代表现有的广义相对论和量子力学所能描述的最小尺度。”
“而光走过【极限长度】所需的时间，计算可知它的值为5.4×10^-44s。”
“我把这个时间值称为【极限时间】。”
“它代表在小于这个时间间隔内发生的一切现象，都无法用现有的物理理论描述。”
“【极限长度】和【极限时间】就是目前物理学所能探索的极限。”
“即：最小的尺度！”
轰！
全场骇然！
随后，就是死一般的寂静！
所有人被震撼的目瞪口呆。
李奇维看着众人，微微一笑。
很显然，极限长度、极限时间、极限质量分别就是真实历史上的普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量。
普朗克自己都没有想到，当初他从纯数学的角度编造出的数字，竟然会有如此匪夷所思的物理意义。
这其中的关键就在于光速c和普朗克常数h。
前者代表了相对论，尤其是广义相对论，而后者代表了量子力学。
通过黑洞和不确定性原理，二者殊途同归地达到一个极限。
在这个极限尺度下，相对论和量子力学同时失效。
不得不说，这是一个巧合。
但这个巧合或许蕴含着某个极其深刻的道理。
宇宙中的几个常数实在太神奇了，它们之间的联系还远远没有被研究清楚。
或许这些常数才是宇宙最本源的架构。
如果有一个公式能把所有宇宙常数结合在一起。
那么，它是不是就能计算出宇宙的一切结果呢？