物体速度从0加速到5m/s,它的速度的数值遍历了所有实数吗?包括根号2?
别误人子弟了 。量子力学中确实有一个普朗克长度和普朗克时间,但这仅仅是一个具体的长度值和一个具体的时间值,就像一光年是一个具体的长度值一样,在一些表达式会用到这两个值,但量子力学绝对没有说,时间和空间也是量子化的,也是一份一份的 。量子力学中的波函数,显然是一个关于时间和空间均连续的函数,薛定谔方程,要求波函数不仅要连续,还要可微 。量子力学仅仅只是说,像能量、动量等一些物理量是量子化的,一份一份的 。但粒子的位置,可以取波函数所在的任何一个位置,而不是只能取某些位置,不能取某些位置 。波函数所在的位置是一个连接的区间 。没有任何一个量子力学定理说,可以取到的两个位置之间的距离不能小于普朗克长度 。当然,按照哥本哈根学派的说法,对粒子的位置进行测量,波函数就会坍缩,粒子的位置就会由同时处于波函数所在的所有位置坍缩为一个具体的、唯一的一个位置,但这些所有可能会坍缩到的位置之间,却是连续的,不是只能坍缩在某些位置上,不能坍缩到另一些位置上 。没有任何一个量子力学定理说,两个可能坍缩的位置之间的距离不能小于普朗克长度 。同样,也没有任何一个量子力学定理说,粒子存在或运动的两个时刻之间的距离不能小于普朗克时间 。量子力学中的粒子的运动仍然是连续的,没有任何一个量子力学定理说,微观粒子的运动不连续,而是跳跃着前进的,只不过量子力学认为,不能用经典力学中的轨道等概念来描述粒子的运动,粒子的位置和动量无法同时测准,时间和能量无法同时测准 。
题主的问题实际上是在问,数学中的“连续统”该如何理解?例如,连续变化时,如何由一个无理数变化为一个有理数?我不是学数学的,关于这个问题无法给出明确的解释,但我知道,数学中的连续统问题,经过戴德金、韦尔斯特拉斯等人的努力,已经完全解决了,整个数轴上的数,以及这些数之间的关系,都已经彻底弄清楚了 。感兴趣的话,可以去看一看数学方面的专业书籍 。
最后再说一句,如果想获得准确的知识,最好去看相关的专业书籍,这里可以同别人讨论问题,但从这里获得的知识,即使是那些表面上看似乎是“官科”的人,也可能会害了你 。
其他网友观点
是的,速度值确实经历了0到5之间的任何实数 。从数学上讲,0到5之间的任意一个实数都是物体的瞬间速率,如果还知道加速度是多少,那么任意一个时刻的速率都能算出来,自然包括根号2 。
这个问题和著名的“芝诺悖论”相似,因为你可以说无论多久速度都不会达到5,就如“芝诺悖论”中那个人永远追不上乌龟一样 。但事实证明,这在物理世界是不存在的 。
文章插图
分开两点说明:①为什么可以说速度永远达不到5?
举个例子,比如我现在的速度是1,在加速度的作用下,我向着1.1进发,但是在达到之前,我需要先到1.05,以此类推 。。。你会发现有无穷个“需要先到达xx速度”在等着你 。而且这无穷个过程,其中的每一个都需要时间来完成,也就是说我需要无穷多的时间才能使速度提高 。
上面的例子和“芝诺悖论”如出一辙,但肯定有些朋友看出端倪来了,很显然我将无穷多的时间和无穷时间混淆了,什么意思呢?
所谓无穷多的时间,其实是指:无穷多的时间段,而我们注意到,那些越往后的时间段,其数值是越来越小的 。虽然的确存在无穷个时间段,但这已经是一个极限问题了,如果累加这些时间段,最后的结果就是一个有限的时间 。
②以上的结论也适用于芝诺悖论只要将无穷个时间段,替换成无穷个距离段即可 。
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但这样考虑却忽视了一点,在物理世界中,时间和距离只是在一定程度上才有物理意义,如普朗克时间以及长度,也就是说物理世界不存在无穷,即世界是不连续的 。
期待您点评和关注哦!其他网友观点严格的来说,我要在这反驳第一答案,速度值并不会遍历所有实数,原因是我们所在的空间及时间是有最小单位的,即量子尺寸(非常非常小,比一个原子还要小无数倍),时间也是有最小单位的,那么可想而知速度只会是一个有理数
【物体速度从0加速到5m/s,它的速度的数值遍历了所有实数吗?包括根号2?】但话说回来,这个速度到那么精确的数值几乎没有意义的,就像问你一团棉花的宽度长度是多少微米一样,理论上有一个数值,实际不可能测出这样一个精确的数值
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