時間是量子化的嗎？

01-13

時間的流逝，是可以無限細分，還是到了某個精細程度，就無法再細分下去了？

時間作為一個概念並不和任何物理作用捆綁，所以就向長度一樣，概念上沒有規定有最小值，比如能量，長度，等等。

但是時間作為理論物理中的一個物理量，它和空間一起構成時空（space-time）這個量（或者說是一個李代數空間）。

最初提出離散時空這個設想是當初QFT為了處理在對作用量作路徑積分的時候出現的發散項（尺度無限小能量無限大，因此對應的拉格朗日量就是發散的）。時空的積分下限被引入了，於是QFT就可以被「重整化」了。結果也就是量子相互作的尺度有一個下限。

另外一個原因是考慮了GR。時空的結構是和能量-動量張量相關的，由於量子力學裡動量和位置的對易關係，能推導出位置和時間並不是對易的。生成元的不對易，就會導致他們的離散化，或者需要引入更精細的結構（見李代數）。

現在隨著理論物理的發展，在不同的理論裡面時空的拓撲結構千差萬別，比如M理論的11維時空結構。時空也並不是必須離散。可是不管怎麼樣，目前的理論和實驗都表明時空不是4維連續的了。

再論時域的量子化及其物理本質

楊志勇侯洵

cnki.net 的頁面

衡量時間流逝的工具本質上來說,表現為事物的變化.從這個意義上來說,時間的量子化就是物質變化的量子化.所以是可以量子化成不可細分的.

回評論里的問題.

物理學中不存在一個絕對的參照系,所以在不同的參照系中,時間是同一時刻開始的嗎,這個問題沒有意義,就好比問,兩個參照系中,兩個物體運動的起點是一樣的嗎,起點和流逝的速度沒有關係,它可以隨便選取而不影響結果.

運動中的參照系時間變慢,這其實是物質變化速度變慢的另一種說法.等同於說,時間量子本身變長了.好比在一個運動的參照系中,物體長度變長,不是因為物質量子變多,而是物質量子本身在運動的參照系中比靜止中的長.類似於膨脹而不是分裂.

默認題主想問的是「時間有沒有最小單位」。量子化一詞，在物理中另有所指，並不僅僅代表「把一個東西不連續化」；實際上，量子理論中也有連續的力學量，比如某些時候的位置和動量就是連續的，量子化和離散沒有必然聯繫。

作為物理系學生，我能拍胸脯說的只有上面這些，以下的算瞎扯：

經典理論中時間是連續的，相對論中時間和坐標基本上一樣，也是連續的，也就是和實數一樣。量子理論中，非相對論下時間只是參數，並不是合適的可觀測力學量，所以人為設定是連續的；相對論下還沒學，不過應該還不至於出現不連續的情況吧我猜。目前的確有將空間量子化的努力，也有相應的實驗設置，結果還不知道。

總之，時間到目前為止還是連續的。

把它弄成不連續的會怎麼樣呢？我們不由地提出這樣的問題：兩個時刻之間的世界是什麼樣的？很不好解決啊…所以還是不要隨便量子化了，沒有什麼好處貌似…

首先，你對物理中量子化的意義沒有正確理解，當然也怪「量子化」這個詞用得不好。字面上，這個詞是指把連續的東西處理成離散的（注意，我沒有說他就是離散的），量子力學的不確定原理也的確給人這個感覺，但是長度，能量等物理量並不是不可以無限細分。

所以我覺得有必要解釋一下，在光電效應中，的確能量是一份一份釋放的，但是這不影響你用另一個波長的光得到更小的能量。普朗克長度是一個單位，但是沒有人說不存在半個普朗克長度。量子化不等於無法無限細分。

我將繼續使用這個不恰當的詞，但是如果要讓這個詞恰當一些的話，應該說被量子化的是Action這個量。它是拉格朗日量（可暫且理解為能量）對時間的積分，單位是焦爾X秒，與普朗克常數單位相同，而普朗克常數表徵了不確定原理，因此的確是一個不能再小的量。

物理中的量子化，是指對一個體系使用量子力學的方法來描述。量子化的方法之一，是引入對易關係。著名的例子是xp-px=ih/2pi。還存在其他量子化。歷史上有第一次量子化（波粒二象性）和第二次量子化（量子化波本身）。

最後我來說時間的量子化。某種意義上，可以。現在這方面的研究主要是在弦理論和量子引力領域。但是被量子化的實際上是四維時空，因此類似於不確定原理，你仍然可以讓時間無限小，代價是另一個量無限大。

量子化說的是「實體」的能量變化是離散的。時間和空間不是實體，不能量子化。

物理學是從觀測開始的。在觀測的時候，確實人類對時間和空間的測量會有分辨能力的極限，這樣涉及到的是另外的理論了，跟量子化是兩碼事。應當是一種關於測量的限制的理論。

時間本身就是三維的人類創造出來的線性東西

時間不能被量子化，時間算是一個基本假設量，因為不能確定時間的本質是什麼，是一種人為想像，作為其他物理量的依賴項，最基本的物理量無法討論其是否可以被量子化，只能說可以被假設為可以量子化。如果想討論時間是否可能被量子化，需要找到時間的本質，即時間的依賴項，比時間更基本的物理量，不過，就目前來講，人還沒有能夠抽象出這樣的一個物理量解決此問題。

可以測量的最小時間間隔是普朗克時間，是光走過普朗克長度的時間， $t_{p}=l_{p}/c$

普朗克質量的意義大約是一個史瓦西半徑等同於康普頓波長的黑洞所帶有的質量。這黑洞的半徑大約是普朗克長度。

想像要測量一個物體的位置，我們得用照在其上的光所得的反射。如果對它的位置要測到很高的精確度，我們必須用更短波長的光子，如此表示這些光子的能量會更
高。如果這能量高到一個程度，原則上它們撞到物體時可以產生黑洞。這個黑洞可以「吞噬掉」光子而讓實驗失敗。

簡易不精確的推導如下

物質產生量子效應要到達德布羅意波長， $lambda =h/mv$ ，而最小光電相互作用的康普頓波長 $lambda =h/mc$

粒子塌縮微黑洞的半徑為 $lambda =r=2Gm/c^{2}$ ，代入得到 $l_{p} =lambda =sqrt{frac{h G}{c^{3} }}$

代入計算 tp=5.39E-44 s

普朗克尺度之下需要量子引力來描述尚在探索中時間的概念也要重新考慮實際上時間概念太基本很難說清楚

可不可細分都是看人們理解的需要的。因為量子化本質上也是為了解釋世界。

我認為時間是不可能無限細分的。因為萬物有邊界，不會無限。否則就是一個漏洞。

感覺時間跟空間的本質都很難明白

空間的存在是因為物質的存在而存在

那麼時間可以理解為因為物質的運動而存在，時間的量子化僅僅是人為的假設，不存在絕對的點

文盲的見解，時間貌似是人類創造出來以便於描述事物的運動. 一切貌似都源於運動. 一天，地球自己轉了一圈。

芝諾悖論可能是[空間無限可分]這一命題的揚謬。

在目前的理論體系下，毫無疑問普郎克時間是能夠測量出的最小時間單位。那些說沒有意義不代表不存在的人，這種說法同樣沒有任何意義，就算存在更小的單位你永遠也測不出來，這是由不確定性原理所限制的。即然最小只能測量到普郎克時間這個單位上，我們為什麼不說最小時間單位就是普郎克時間？舉個很簡單的例子，如果全世界所有的尺子都只能測到厘米，你非要說一個東西的長度是1.2厘米，你以為你很聰明？其實你是SB，因為全世界的人都測出來那個東西長1厘米

首先，各位不要把東西想得太絕對。現在的最小並不代表以後是最小的。

其次，介紹一下普朗克時間（這個是目前的物理學定律下的最短的時間）

在100多年前的1900年，物理學家馬克斯·普朗克發現，能量可以分為不可再分割的單位，並將其命名為「量子」。為了描述量子的體積，人們通常使用基本

量子即普朗克量子來形容。普朗克常量基於海森堡的不確定性原理，其普朗克長度為10的-35次方米。

普朗克時間=普朗克長度/光速。普朗克時間為10^(-43)s。

因而，現在最多能推算到大爆炸後的10^(-43)s。再往前因為現行的物理定律不成立，沒有新的物理定律去解釋它。

只要新定律出現，最短時間（時間量子）就會被改小。新定律應該是前幾代人和後來人的工作了。

最後，有關時間量子化的問題。

你當然可以用普朗克時間當時間的基本單位，但是它實在是太小了。目前用的最小的時間單位——渺秒（1as=10^-18s，百億億分之一秒）（中性π介子的壽命。目前的最短暫的時間。）也是10^25（十億億億）倍的普朗克時間。你要用普朗克時間表示一些時間的話，那麼那確實有點浪費青春以及硬碟。用渺秒的話，還可以表示一下中性π介子的壽命。

時間是一個描述性的概念，本身不存在，所以是木有的。