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1、《福建师范大学学报》哲学社会科学版1994年第一期海)薄)窿)万)不)汤飞啄)火‘兑J七夕义一七一七夕火J认奋七夕火J七J屯夕火‘屯人少火J七石七夕火‘七二‘夕吴中尤.1引言自古,,。,以来人们对时间和空间的研究活动从未停止过人类关于时空观的演变大体说来,:、、。,经历过三个时期几何学时代动力学时代相对论时代众所周知在经典力学和相,。,对论力学中时空都被看作是绝对连续的这当然不是指在这些科学理论适用的范围内时,,。空不具有间断性而是说在这个范围内时空的连续性较之间断性表现得更明显些罢了这,说明时空的连续性和间断性是对立的统一但这两
2、个对立的方面在各个物质层次和一切物质。“均势”的地位系统中并不都处于某种,需要指出的时空的连续性表现为不同物质层次和同一层次中不同物质系统所含的各种相互作。“”:,用间的同一这里的所谓同一是指第一在不同的物质层次或同一层次的不同,、物质系统中可能包含着物质形态之间某种共同的相互作用(如引力作用即为宇观宏观乃,,;至微观世界所共有)第二任何一个物质层次或物质系统都不是封闭的它们(特别是相邻、,;的物质层次和物质系统)所内含的各种相互作用是互相影响互相制约的第三现代物理,,学的发展趋势告诉我们目前已发现的四种物理相互作用可能具有共同的
3、本质并服从统一,。的规律因而有可能在理论上把它们统一起来不同物质层次和同一层次中不同的物质系统,所内含的各种相互作用之间的这种同一或统一是不同时空层次和同一层次中不同时空区域,之间的本质同一之所在正是它决定了这些时空层次和时空区域之间不可能有绝对分明的界,,。。限而是互相连接互相过渡乃至互相转化的这就是我们所说的时空的连续性,。1925一1926年由薛定愕和海森堡等人创立了量子力学可以说量子力学的建立在某种。意义上比相对论对经典力学时空观的冲击更为猛烈因为相对论已迫使人们不得不修正牛顿,所说的那种绝对虚无而又彼此漠不相干的绝对空间
4、和绝对时间的概念要求人们把时间和空。,间以及引力场密切联系起来而量子力学规律对牛顿时空观的冲击则使许多物理学家开始,,认识到微观粒子可能存在一种和宏观时空完全不同而与微观客体之间相互作用的量子(即能量子)特性相。,,对应的具有分立法结构的时空因此关于量子化时空的探讨随之成为。物理学家和哲学家普遍关心的一个问题本文对什么是量子化时空假说及提出此假说的根据,。和实质进行一些探讨以求教于同行专家2.量子化时空假说关,。,于时空量子化的假说亦即时空具有分立结构的观点和学说追溯过去哲学史上曾,,,出现过关于空间可能具有分立结构的观点和学说但
5、总的来说持这种观点哲学家是极少的。,,;其中德漠克利特可算是最早的代表之一他认为空间作为广裹的虚空与原子相对立既··34然原子在,,。,空间中存在空间本身被原子隔断因而空间就不可能是连续的在中世纪阿拉。“”伯的哲学家们甚至还提出过所谓空间的原子结构学说→这些都可以看作是现代科学中关。于空间分立结构学说的前导,,.随着现代自然科学发展在1881年斯唐尼(Gstonney)提出了自然界可能存在着最小,。,空间距离和最短时间间隔的设想但并未引起人们的普遍注意量子力学产生后关于时空。,,量子化的各种假说才纷纷出现1930年海森堡提出了关于
6、普遍长度的思想认为它是除光“”,“’3,速Ch10一cm和普朗克常数之外的第三个普适恒量其值应当差不多为即比轻原子核的半径稍小’,←。,些同年苏联物理学家阿姆巴楚米扬和伊凡宁柯提出了量子化空间和量子化,、,、,时间的假设提出如用时空量子作为度量单位时空坐标只能取整数他们还提出了基↑。,、,本四维时一空域存在的可能性此外马赫(March)则伯尔斯坦(Silberstein)和玻恩等人,。,在时空量子化方面也做过一些探索马赫甚至还试图建立一种微观几何学在他看来微观,,空间具有分立的结构并具有统计的量度特性即微观空间度量似乎只能是一系列
7、度量结果。,。,的平均他还认为不可能在个别实验中确定小于等一界限的时间间隔卫而此界限等于最。,小L。空间线度除以光速即C一L0(l)玺一,,人们在关于量子化时空的各种假说中“基本空问托度”和“”需要指出的是基元时间。,、,:,的数值是有差异的但是这些假说中的时空量子在度量上是有一致范t14的这就是基’mi。,“”本10一scm;T长度约为而与可能存在的最高辐射频率相对应的最小周期亦即时子约.2510一sec为这与到目前为止观测到的最高辐射频率(宇宙线频率)相对应的最小周期的数量,。10一’‘。级约为se大体相等,,、“”空具有分立
8、结构而且认为时综上所述所谓量子化时空的基本特征是微观时。—,空尺度存在着某种最小界限这最小空间距离(和体积)与最小时段如同微观粒子作为物。“基本”,“”“空间量质之组分一样构成了空间和时间的基本单位物理学家们称之为”、“”“”、“”。、,子时间量子
