
宇宙中最小事物的持久问题的答案随着人类的发展而发展。人们曾经以为沙子的谷物是我们周围看到的基础。然后发现了原子,并认为它是不可分割的,直到将其分开以揭示里面的质子,中子和电子。在科学家发现质子和中子是由三个夸克制成之前,这些也似乎是基本的颗粒。
物理学家安迪·帕克(Andy Parker)说:“这次我们还没有看到任何证据表明夸克内有什么。” “我们到达了最基本的物质层吗?”
帕克说,即使夸克和电子是不可分割的,科学家也不知道它们是否是存在的最小物质,或者宇宙是否包含更多分钟的物体。 [图形:自然的最小粒子这是给出的
帕克(Parker)是英格兰剑桥大学高能物理学教授,最近在英国的BBC两个频道上举办了电视节目,名为“地平线:宇宙有多小?“
字符串还是点?
在实验中,青少年,小粒子(如夸克和电子)的作用似乎像是单个物质的作用,没有空间分布。但是类似点的对象使物理定律变得复杂。因为您可以无限地接近某个点,所以作用于它的力量可能会变得无限大,科学家讨厌无限。
一个想法超弦理论可以解决这个问题。该理论认为,所有粒子实际上不是字符串的循环,而不是像点状。没有什么可以无限地接近字符串环,因为它总是比另一部分更接近另一部分。 “漏洞”似乎解决了这些无限问题中的一些问题,使这个想法吸引了物理学家。然而,科学家仍然没有实验证据表明弦理论是正确的。
解决重点问题的另一种方法是说空间本身不是连续和光滑的,但实际上是由离散的像素或谷物制成的,有时被称为时空泡沫。在这种情况下,两个粒子将无法彼此无限接近,因为它们总是必须与空间的最小尺寸相隔。
一个奇异性
宇宙中最小东西标题的另一个竞争者是黑洞中心的奇异性。黑洞形成当物质在足够小的空间中凝结时,重力会接管,从而导致物质向内和内向拉动,最终将其凝结成一个无限密度的点。至少,根据当前的物理定律。
但是大多数专家不认为黑洞真的很密集。他们认为这种无限是两个统治理论之间固有冲突的产物 - 一般相对论和量子力学- 当可以制定量子重力理论时,将揭示黑洞的真实本质。
帕克告诉《生命科学》:“我的猜测是(黑洞的奇异性)比夸克小得多,但我不认为它们是无限的密度。” “他们很可能是一百万次,甚至比到目前为止所看到的距离要小。”
如果存在的话,那将使奇点大约与超级弦的大小相同。
普朗克长度
宇宙的超弦,奇异性,甚至宇宙的谷物都可能大约是“普朗克长度”的大小。 [微小的宏伟:很小的精美照片这是给出的
帕兰克的长度为1.6 x 10^-35米(数字16之前为34个零和小数点) - 一个不可避免的很小的规模,与物理学的各个方面有关。
普朗克长度远远远,无法测量任何仪器,但是除此之外,它被认为代表了最短可测量长度的理论极限。根据不确定性原则,任何仪器都不应能够测量任何较小的东西,因为在该范围内,宇宙是概率和不确定的。
该量表也被认为是一般相对论和量子力学之间的划界线。
帕克说:“它对应于引力场如此强大的距离,以至于它可以开始做诸如从田野的能量中制成黑洞的事情。” “在普朗克长度上,我们期望量子重力接管。”
也许所有宇宙最小的东西大致都是普朗克长度的大小。
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