物质可以无限分割吗

这个问题是个哲学问题,也是个物理学问题 。
用亚里士多德哲学给一个解答 。分割有两种:现实中可分和潜能中可分,我们说桌子现实中被砍成了若干块是现实中可分,我们说这个桌子可以被无限分割是潜能中可分,就像我们说一个小孩可以长成大人一样,这个潜能到现实的转化需要外在的条件,但它本身具有这种潜能是这种可分性的基础 。还有一种可分性的区分叫做实际的可分和思想上的可分 。比如一块饼干分成了两块饼干,这种情况饼干没有发生改变;但是我们说人是由头四肢躯干组成的,这种可分性是思想上的可分,因为当我们把人的头砍下来时它就不再是人的头,而是死人的头—它作为头的功用已经失去了,就不再是活生生的,作为整个整体的一部分的头 。所以当我们考虑事物的可分性时也要考虑,它是否是仅仅思想上可分的,如果分开后它原有的功能失去了,那就不再是它本身了,这种情况下,这种可分性就是思想上的可分 。
物质到底是否无限可分呢?我们中国古代道家代表人物庄子(约前369――前286年)曾说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,体现了物质是无限可分的思想 。而差不多同时代古希腊的德谟克利特(前460――前370年)却提出物质原子论,
他认为一切事物都是由原子和虚空组成,虚空是原子的活动场所,是真正的空无一物,这些原子并不一样,但不可再分,原子是组成物质的最小单位,这些原子没有实质内容 。他还认为原子是一种存在,虚空是一种非存在,非存在不等于不存在 。这些思想与现代科学思想很接近 。道尔顿就是在他的理论基础上发展成近代原子论 。
只不过现代科学理论认为原子是化学变化的最小单位,不是物理上的最小单位,原子还是可分的,卢瑟福α粒轰击散射实验证实原子由原子核和核外电子组成,而原子核由质子和中子组成 。
1964年美国的盖尔曼提出质子和中子是由夸克组成的模型,1968年被发现 。那夸克又有什么组成的?量子力学的思想是物质应该存在最小组成单位即基本粒子,物质不能无限可分 。于是一场寻找基本粒子的行动开始了,历经三次变更,目前确认存在62种基本粒子,数目有点大 。那它们真的不能再分了?
现代科学认为这些基本粒子是“可分而不可分离”,就是它们是有质量内容的,不是虚空,所以应该有“东西”组成它们,但这些“东西”又不能单独存在,因此不能分离 。“量子”的精髓是数学上比量子更小的东西是没意义的 。以此来锁定物质的无限分割 。这些基本粒子就是量子 。
针对上面的观点,有的科学家提出质疑:物质不能无限可分在哲学上逻辑上讲不通 。第一,基本粒子数量太多,失去了基本的意义 。好多粒子都是为满足标准模型才出现的,如果没有,就用大型对撞机去撞击产生,直到撞出理论预测的粒子,好多人为撞击产生的粒子寿命短的只有10的负几十次方秒,这样下去,基本粒子的数量还会增加,想要什么样的就能“制造”什么样的 。从这个意义上说,基本粒子不基本 。
第二,正如上面所说,基本粒子有质量有实质东西,实质东西就应该有大小有多少,这个“东西”不管能不能独立存在,它都是基本粒子的组成部分,是基本粒子分的,是更基本的东西,再往下一层,这个东西还是有内容,有内容就能继续分,……直到从有形实质变为无形虚无,就像数学上的极限,这样才算完美 。极限是什么?极限既是目标结果,过程又是数学上的无限 。因此物质应该是无限可分的,根本不存在基本粒子 。从这里也可得出结论,物质是由虚空组成的 。
两种观点走向两个极端,一种认为存在基本粒子,物质不能无限分割 。一种认为不存在基本粒子,物质能无限分割 。第一种观点认为所有物质都是由62种基本粒子不同的组合组成,虽然基本粒子种类多一点,但比说“所有物质都是有最最基本的一种粒子组成”更合理一些 。但由此还是容易引出一个问题:为什么有不同的基本粒子及不同的组合方式组成不同的物质?本质上都是由一种最最基本粒子组成的物质为什么出现差异?
还有同一种基本粒子比如说中子质子吧,所有的中子都一样吗?所有的质子都一样吗?答案是宇宙中不会存在完全相同的两个东西,包括基本粒子数量级的,因为完全相同就没有存在的必要了,这应该是个具有普适性的宇宙基本原理 。从这个意义上说根本不存在基本粒子,每一个基本粒子个体都是不一样的 。这也部分解释了物质出现的差异(物质多样性) 。还有我们一定不要犯牛顿时代的机械论,认为原子是世界的本原,原子的属性就是物质的属性,所有运动现象都理解或归结于机械运动 。实际上宇宙复杂的很,物质和物质之间、物质和意识之间都存在着联系,它们是一个系统 。