切一个苹果,每次只切一半,是不是永远也切不完?

《庄子·天下篇》中说道“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,庄子是道家学派的代表人物,庄子的思想带有朴素辩证的思想,他是一位伟大的哲学家、思想家。这句话的意思是说,一尺的东西,每日取其一半,则永远也取不尽。从文字上来看,这没有什么不妥,好像总是可以每天取一半,直至无穷小。

2400年前,古希腊有一位哲学家,他的名字叫芝诺,关于他有一个很著名的悖论:一个人从起点走向终点,首先这个人要先走完全程的1/2,然后再走完剩下的1/2,紧接着还是1/2,1/2,以此类推,这个人永远也到不了终点。

这两个例子有异曲同工之妙,虽表述的手法不一样,但表达的意思是一致的。古人没有现代科学知识,他们并不知道物质是由分子、原子组成,分子、原子之下还有更小的质子、中子等粒子。

回到题目上来,一个人切苹果,每次只切一半,是不是永远切不完?

这个问题和上面说的也是一样的,我们不玩文字逻辑,只从现如今的科学常识来看,到底能不能切完。物质由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核与核外电子构成,原子核由质子与中子构成,质子、中子由夸克构成,夸克又是由什么构成呢,目前不知道,所以一般认为夸克就是构成物质的基本单元,即基本粒子。

从标准模型的角度看

在粒子物理学中,基本粒子是我们认知的物质的最小的构成单元,没有比它更小的存在了,在处理一些问题时,基本粒子被当作点粒子处理,不可分割的存在。所以按照这样的说法,当你切到夸克层次时,就不能再继续切下去了。在标准模型中,主流的看法也是认为夸克是不可分割的最小单元了。

然而,尽管标准模型支撑了粒子物理学几十年,但近一些年以来,一些实验的发现正在冲击着标准模型,让看起来很坚固的标准模型也有一点晃动,比如中微子振荡的发现就对标准模型提出了质疑,因为得出的结论与标准模型不兼容,这说明标准模型必然还存在必须要解决的问题。这样看来,夸克是基本粒子的位置在未来是否能保得住,还未曾可知,毕竟科学时刻都在进步。

从弦论的角度看

除了这个,还有一个正在被边缘化的理论——弦论。弦论的发展从上个世纪八十年代算起,至今也有四十年了,但是由于实验能标达不到的问题,弦论这种理论物理都只能是纸上谈兵,在二十年前发展到顶峰,之后就慢慢的淡出了主流。在弦论中,所谓的夸克、中微子、电子、光子并不是基本粒子,它们仍是由更小的基本单元构成,这个基本单元正是一维的弦,一维的弦的不同振动方式就产生了不同的粒子。若是根据这个说法,切苹果可以一直切到弦的层次,但仍然是有最小的基本单元的,仍然是无法无限切的。

从量子力学的角度看

从量子力学的角度看,我们的宇宙,无论是时间还是空间都是不连续的,存在最小的构成单元,比如尺度上就存在最小的单元,即普朗克尺度,它的大小大致是1.6*10^-35米,相比之下,夸克的10^-18米就大很多了。所以,即便是从量子力学的角度看,也存在最小的尺度,所以,切苹果也还是无法一直切下去的。

总结,无论从哪个角度看,切苹果都无法一直切下去,必然会遇到那个最小的基本单元,导致无法继续分割下去。