圓周率如果算盡,是否意味著最小的單位被計算出來了?
知識
01-20
圓周率在數學邏輯上不可能被算盡。因為圓周率已經得到嚴密的數學推理,它是無限不循環的無理數。
其實無理數永遠都是數學邏輯上的形式。比如一個尺子的長度是多少?
你永遠可以精細化計算。但是這種精細化計算在物理學有個底線,那就是普朗克長度。
在普朗克長度之下,尺度就失去意義了。但是這種意義只是對於人類來說。
由於測量尺度不斷精細,勢必要深入到粒子層面上。而測量粒子的長度又受到不確定性原理的影響。因為微觀粒子具有波粒二象性,測量位置越準確要求使用的波長就越短。
短波長導致粒子動量就越不精確。即便你把粒子位置測量精確,但是短波長的能量大,進而導致粒子動量發生驟變。那麼測量行為就影響力粒子的最初狀態。如果幹擾值突破一定程度,那測量就毫無意義了。這個一定程度就是普朗克長度。
其實圓周率要能被算盡,也就意味著我們的整套數學工具的崩塌。甚至整個科學量化體系就得重新建立。
物質有沒有最小單位不僅是物理學家關注的議題,更是哲學家討論的議題。
在量子力學中,一般認為基本粒子不可再分,比如光子就是不佔用空間的0維點粒子。但是超弦理論認為光子只是弦振動的表象。
在哲學上,康德的第二組「二律背反」也提出來物質是否可再分的正反命題。在邏輯上,物質有基本單位和沒有基本單位都是講得通的。


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