1900年,普朗克提出一个惊人理论:电磁辐射的能量并不是连续的,而是一份一份向外辐射的,并指出电磁波辐射能量最小单元为E=hν(E为能量,h是普朗克常数:6.626×10^-34焦秒,ν为频率),定义为“能量量子”。电磁波只能以“能量量子”的整数倍向外辐射,即hν,2hν,3hν,4hν,5hν……
爱因斯坦借助普朗克的“能量量子”假说,完美解决了光电效应问题,并将光子的能量公式E=hν与自己的质能方程E=mc^2结合起来,将光的波动性和粒子性统一了起来——即现在众所周知的光的波粒二象性。
事实是,光在宏观上呈现出波的特性,在微观上呈现出粒子的特性。如果非要问光究竟是不是连续的,归根结底,光是以“光量子”的方式非连续传播的。
一旦能量被量子化,运动、时间、空间,也就被量子化了。因为根据爱因斯坦的相对论,我们所在的是四维时空,时间和空间是一个统一体,离开时间谈论空间,或者离开空间谈论时间,都将变得毫无意义;而物质与时空又是一个统一体,没有不存在物质的时空,也没有不存在时空的物质,离开时空谈物质,或离开物质谈时空,同样会变得毫无意义;有物质,就有运动(无论是宏观上的运动(物体的各种运动),还是微观上的运动(分子原子等的振动)),有运动也就离不开能量。所以,时间,空间,运动,能量,四者都被统一了起来。既然能量能被量子化,同样的,时间(普朗克时间:10^-43秒)、空间(普朗克长度:1.6×10^-35米)、运动都可以被量子化。换句话也就是,宇宙万物都不是连续的存在,而都是量子化的存在。
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