40、時間的最小可能單位是什麽?

    1800年剛過不久，就有人提出一種見解說，物質是以某種叫做“原子”的小單位存在著的。1900年過後不久，人們又接受了能量是以某種叫做“量子”的小單位存在著的看法。那麽，有沒有別的什麽常用的量也是以確定的小單位存在著呢？比如說，時間是不是這樣呢？


    有兩種尋求“最小的可能單位”的方法。直接的方法是把某個要測量的量一直分下去。直到不能再分為止——把要測量的質量一直分下去，直到獲得一個單個的原子為止；把要測量的能量分到獲得一個單個量子為止。另一種是間接的方法，這就是去發現某種如果不假設有最小的可能單位存在就無法解釋的現象。


    在物質的場合下，大量的化學觀察，包括“定比定律”和“倍比定律”的發現在內，使得原子理論的出現成為必然；在能量的場合下，黑體輻射和光電效應使得量子理論必定問世。


    就時間而論，間接的方法是失敗了的——至少在目前是如此。人們沒有觀察到什麽非得用存在著時間的最小可能單位的假設來解釋的現象。


    用直接的方法行不行呢？我們能不能觀測到越來越短的時間周期，直到某個不能再短的地步呢？


    在發現了放射性之後，物理學家開始與極其短暫的時間間隔打起交道來了，有些原子有極短的半衰期。例如，釙212的半衰期不到百萬分之一（10＾（－6））秒，就是說，在地球以每秒約十二公裏的速度繞著太陽走一厘米時，這種原子就會衰變掉。不過，盡管物理學家詳細地研究了這一類過程，卻沒有發現時間不是以連續的方式，而是以“一下一下”的方式流逝的情況。


    然而，我們還能繼續往下走。有一些亞原子粒子能夠在更為短暫得多的時間裏發生變化。某些粒子在氣泡室裏以接近光速的速度行進，它們能在從出生到衰變的時間裏形成三厘米長的徑跡。這相當於一百億分之一（10＾（－10））秒的壽命。


    不過，這還不是我們最出色的成績。在本世紀六十年代，人們又發現了壽命特別短的粒子。它們是如此地短命，即便以接近光速的速度行進，也留不下一條能夠進行量度的徑跡。它們存在的時間隻能用間接的方法計算出來。已經查明，這些超短壽命的“共振態粒子’隻能存在一千萬億億分之一（10＾（－23））秒。


    這樣短的時間是無法想象的。共振態粒子的壽命與上百萬分之一秒相比，正象一百萬分之一秒與三千年相比一樣。


    不妨換個方式來想象這段時間。光在真空裏的速度接近每秒鍾300，000公裏，這是已知的最大速度。在一個共振態粒子出生到消滅這段時間裏，光能傳播多遠呢？答案是10＾（－13）厘米，即隻有一個質子的直徑那麽長！


    可是，我們仍然沒有理由認為共振態粒子的壽命一定就是最小的時間單位，人們現在還看不出時間是否有個下限。