《科學探索》光速是人類已知最快的速度,那麼有最慢的速度嗎?
自然界是一個有機的整體,其中既存在著作為物理對象的物體,又存在著作為物理背景的空間。於是,在我們的宇宙中,每一個物體的運動都會受到空間的影響,其運動的最小速度和大速度都會受到空間的限制。
因此,每一個物體的外在能量,都有兩種不同的存在形式。其一,是相對於自身的動能;其二,是相對於空間的勢能。
對於宏觀物體來說,由於其受到空間量子的碰撞是對稱的,因而可以保持與空間的相對靜止。而且,質量越大的物體其受到外力的影響就越小。於是,其相對於空間速度近似為零的概率也就越大。只有在高速運動的情況下,宏觀物質才會明顯地感受到空間的束縛,使其能量的增加主要以相對於空間的勢能為主,表現為其速度與其能量的增減無關。
對於微觀粒子而言,由於它們的質量和體積都非常小,這一方面會受到空間不連續的影響即受到空間量子的不對稱碰撞,使其具有無規運動,即其最小的運動速度是大於零的;另一方面,微觀粒子需要較大的速度才能夠感受到空間的限制,從而使其能量的增加以相對於空間的勢能為主。
通過對上述不同尺度的物質所進行的對比,可以使我們認識到,質量越大的物體,則其最低的速度就越小;反之,質量越小的物體,則其產生空間效應所需的速度就越大。因此,質量與最小速度和質量與最大速度都是成反比的關係。
由於普朗克常數h的普遍存在,而且該常數的物理量綱是粒子的角動量,具有相對於粒子能量的不變性;說明在我們的宇宙中,存在著不可再分的最小粒子即量子。
由此,我們獲得了一個有機的量子宇宙觀:基態的量子構成空間,受到激發的量子成為光子,由高能量子組成的封閉體系就是物質。
所以,光子是宇宙中最小的粒子,因而其在宇宙中的運動速度是最大的。因為,空間對其運動的約束是最小的。
由此,我們可以反向推論,宇宙中最大的物體,其受到空間量子碰撞的對稱性和空間對其運動的束縛都是最大的,從而其最小的速度和最大的速度都是最低的。
在現實的世界中,由於不存在質量和體積等於零或無窮大的物體;因而,在我們的宇宙中,不存在速度為無窮大或為零的情況。只是,從極限的角度來說,巨大物體的運動速度相對於空間而言是趨近於零的,其將最大限度地與空間保持一致。
由此,我們得到了馬赫的相對性原理,即空間的分布與大物質的狀態相一致。在我們的宇宙中,如果星系團是最大的物體,那麼其與空間的狀態最為接近,即其相對於空間的運動速度是最小的,該速度趨近於零。
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