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圓周率如果算盡,是否意味著最小的單位被計(jì)算出來(lái)了?

 云中無(wú)云 2019-01-19

圓周率在數(shù)學(xué)邏輯上不可能被算盡。因?yàn)閳A周率已經(jīng)得到嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理,它是無(wú)限不循環(huán)的無(wú)理數(shù)。

其實(shí)無(wú)理數(shù)永遠(yuǎn)都是數(shù)學(xué)邏輯上的形式。比如一個(gè)尺子的長(zhǎng)度是多少?圓周率如果算盡,是否意味著最小的單位被計(jì)算出來(lái)了?

你永遠(yuǎn)可以精細(xì)化計(jì)算。但是這種精細(xì)化計(jì)算在物理學(xué)有個(gè)底線(xiàn),那就是普朗克長(zhǎng)度。

在普朗克長(zhǎng)度之下,尺度就失去意義了。但是這種意義只是對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)。

由于測(cè)量尺度不斷精細(xì),勢(shì)必要深入到粒子層面上。而測(cè)量粒子的長(zhǎng)度又受到不確定性原理的影響。因?yàn)槲⒂^(guān)粒子具有波粒二象性,測(cè)量位置越準(zhǔn)確要求使用的波長(zhǎng)就越短。圓周率如果算盡,是否意味著最小的單位被計(jì)算出來(lái)了?

短波長(zhǎng)導(dǎo)致粒子動(dòng)量就越不精確。即便你把粒子位置測(cè)量精確,但是短波長(zhǎng)的能量大,進(jìn)而導(dǎo)致粒子動(dòng)量發(fā)生驟變。那么測(cè)量行為就影響力粒子的最初狀態(tài)。如果干擾值突破一定程度,那測(cè)量就毫無(wú)意義了。這個(gè)一定程度就是普朗克長(zhǎng)度。

其實(shí)圓周率要能被算盡,也就意味著我們的整套數(shù)學(xué)工具的崩塌。甚至整個(gè)科學(xué)量化體系就得重新建立。

物質(zhì)有沒(méi)有最小單位不僅是物理學(xué)家關(guān)注的議題,更是哲學(xué)家討論的議題。圓周率如果算盡,是否意味著最小的單位被計(jì)算出來(lái)了?

在量子力學(xué)中,一般認(rèn)為基本粒子不可再分,比如光子就是不占用空間的0維點(diǎn)粒子。但是超弦理論認(rèn)為光子只是弦振動(dòng)的表象。

在哲學(xué)上,康德的第二組“二律背反”也提出來(lái)物質(zhì)是否可再分的正反命題。在邏輯上,物質(zhì)有基本單位和沒(méi)有基本單位都是講得通的。

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