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毫秒_微秒_納秒與飛秒,誰是最短時間單位

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-09-15 21:47:29    作者:企資小編    瀏覽次數:65
導讀

《莊子·天下》中有著這樣一段話:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,意思就是說:一尺長的木棍,如果每天截取它的一半,那么永遠也截取不完。能夠在數千年前就擁有如此認識,充分體現了中國古人深刻的哲學思想。不

《莊子·天下》中有著這樣一段話:“一尺之,日取其半,萬世不竭”,意思就是說:一尺長的木棍,如果每天截取它的一半,那么永遠也截取不完。能夠在數千年前就擁有如此認識,充分體現了中國古人深刻的哲學思想。

不過人類對于世界的認知會隨著文明的發展而不斷提升,所以這句話放在當今,可就成為一句謠言了。從邏輯上來講,一根木棍,如果每天截取一半,雖然會一直變短,但似乎的確永遠也截取不完,但得出這個結論是有前提的,這個前提就是:物質能夠無限分割。物質能夠無限分割嗎?不能。物質分割的本質就是微觀粒子的分離,比如我們可以把一塊鐵板截成兩塊,甚至可以把兩個鐵原子相互分離,如果還覺得不夠過癮,我們還可以把一個鐵原子拆分成原子核與核外電子,但這種分割并不能無限進行下去。


世間所有的物質都是由基本粒子所構成的,即便是看得見摸不著的光,也是如此,而基本粒子就是物質的最小單位,是不可再繼續分割的。

所以說,一尺之,日取其半,終有一日會只剩下一個基本粒子,此時也就無法再截取一半了,所以這句話是錯誤的。

物質無法無限分割,是因為物質存在著最小單位,那么如果我們分割的不是物質,而是時間呢?時間并不是物質,它也并非由一個個基本粒子所組成,那么時間是否可以無限分割下去呢?在日常生活中,我們能夠接觸到的最小的時間單位就是秒了,一秒鐘很短,如果不是故意加快速度,一秒鐘我們甚至無法完成一次呼吸。不過一秒鐘也很長,在一秒鐘之內,魔術師可以完成一系列我們所難以想象的動作,而短跑運動員更是可以跑出數米之遠。


對于短跑運動員而言,用秒來計時就顯得有些過于漫長了,因為在短跑比賽之中,經常會出現數名運動員在同一秒鐘抵達終點的情況,所以目前國際上短跑比賽所使用的最小計時單位為百分之一秒。

百分之一秒是最小的時間計量單位嗎?并不是,因為它是一毫秒的十倍。在宏觀環境之下,百分之一秒的確是夠用了,但如果在微觀環境之下,百分之一秒實在就顯得太過漫長了,所以我們需要更小的時間計量單位,于是就有了一毫秒,也就是千分之一秒。如此短的時間能做什么事情呢?那可太多了,比如我們在芝加哥交易所下一筆期貨買賣訂單,那么它大約需要15毫秒左右的時間傳送到紐約交易所,如果有另一個交易商的速度比我們快上一毫秒,那么它就能夠搶到更為有利的價格。


一毫秒是最小的時間計量單位嗎?也不是,在它之下還有一微秒,一微秒要比一毫秒小得多,它是百萬分之一秒。微秒同樣也不是最小的時間單位,在它之下還有納秒,它是十億分之一秒。納秒之下還有飛秒,它是一千萬億分之一秒。

如此之小的時間單位是做什么用的呢?它們主要是應用于量子力學之中,不過在量子力學中,飛秒并不是一個很小的時間單位,反而是一個很大的時間單位,也就是說還有比飛秒更小的時間單位存在,那就是普朗克時間。普朗克時間有多短呢?我們可以拿它和飛秒來進行一下對比,飛秒,即一千萬億分之一秒,也就是10的負15次方秒,而普朗克時間為10的負43次方秒,而這就是最小的時間單位,不可繼續分割。


普朗克時間為什么不可繼續分割,這個時間是如何得出的呢?

普朗克時間是由物理學家普朗克所提出的,就是他發現了物質可以分為不可再分割的單位,并將其命名為“量子”,且創造了一系列基本的量子單位。

要說普朗克時間的得出,先得說普朗克長度,普朗克長度是由引力常數、光速和普朗克常數的相對數值所決定的,它是理論上不可分割也不可達到的最小長度單位,大致為1.6乘以10的負35次方米。而光速是宇宙間物質運行的最快速度,為每秒299792458米,而光走過一個普朗克長度所用的時間就是普朗克時間。因為普朗克長度是最小且無法達到的長度單位,而光速又是最快的速度,所以普朗克時間就是最小的時間單位,無法繼續分割,所以與物質相同,時間也是不能無限分割的。

 
(文/企資小編)
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