量子力学究竟是什么

现在有谁不是量子力学的爱好者呢？人人都知道量子力学讲究个不确定性，所谓“遇事不决，量子力学”。人们都爱把“量子”放入公司和品牌的名称中，所以有了“量子基金”“量子波动速读”，乃至“量子推拿”。 你可能已经听过不同版本的量子力学讲解，有侧重计算的学院版、讲故事的历史版、可爱的卡通版，还有霸道总裁假装学过版。量子力学已经是一种文化，每个人都可以有自己的体验角度。 我要说的，是*本原的角度。 诡秘。 这是一个被我们之中*聪明的头脑探索了一百年的秘密。听说它的冰山一角，你就足以动容；稍微了解，你就会为之痴迷；深入钻研进去，你可能会陷入绝望，乃至疯狂。 量子力学是关于我们生活的这个世界的本原的秘密。爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森堡、狄拉克、泡利、德布罗意、费曼……20世纪物理学里*耀眼的英雄都是因为在量子力学中建功立业而留下姓名。 一开始，物理学家只是问了一些非常基本的问题：世界上的各种东西都是由什么组成的？如果原子是*小的单位，那为什么这个原子和那个原子的化学性质如此不同呢？原子还能再分解成别的东西吗？光，到底是什么？这些问题几千年前就有人问，只不过直到一百年前，我们才有了足够的技术和数学工具去真正探索它们。 结果这一探索，物理学家发现，微观世界的东西和宏观世界完全不同，它们似乎在遵循某些非常怪异的规则。 比如说，如果把你限制在一个各个面都是墙的房间里，你想要出来就必须在墙上打个洞，对吧？那你是否会想到，中国有个“崂山道士”的故事，说有一种叫作“穿墙术”的法术，可以让人直接穿墙而过，既不破坏墙，也不伤害人？ 在微观世界里，实施这个法术是常规操作。把一个电子限制在势能比它自身能量高的区域内，这个电子有一定的概率能穿“墙”而出。那既然电子可以，质子当然也可以，原子也可以……一直到由原子组成的人，在原则上，其实也可以——只不过你能成功穿墙的概率非常非常小而已。 这还不算什么。日常世界里的你，在任何一个特定时刻，都只能出现在一个特定的地方，对吧？比如你此时此刻不能既在北京又在哈尔滨。但是在微观世界里，电子可以同时出现在所有的地方——它不但能既在这里又在那里，而且能同时沿着好几条不同的路线前进。 日常世界的桌子上不会突然凭空冒出一个苹果和一个橘子来，你想要水果得自己出去买才行。但是在微观世界里，真空之中，就可以突然凭空冒出一个电子和一个正电子来，只不过你几乎不可能抓住它们而已。 微观的世界，充满诡秘。 那你可能说，这帮物理学家为什么非得琢磨这些怪异的东西？难道老老实实地研究我们日常的世界还不够吗？ 这些怪异行为可不是物理学家幻想出来的，它们都是实验和逻辑推理的结果。为了解释日常世界的“正常”，你只能接受微观世界的“不正常”。换一个视角，也许应该说微观世界的那些怪异行为才是正常的，而我们在日常生活里的感知，都是大尺度带来的错觉。 哪有什么岁月静好，不过是微观的粒子们在替你诡秘前行。