能级与量子态,量子力学粒子的能级

在原子的电子云模型中，电子是一种费米子。根据量子理论，费米子不喜欢群居，而是自已有自己单独的‘房间’。它们遵循泡利不相容原理，在原子周围分层而居，分级而站，互不侵犯，井井有条。从能量最低的状态开始排队进入，占据原子一个个分离的能级。

尽管对量子力学基础的解释至今仍然莫衷一是，但如果我们说量子力学是进一百多年最成功的物理理论并不为过。从1900年开始，诺贝尔物理奖中的百分之九十以上颁给了与量子论有关的研究。而量子力学的成功事例中，建立于量子理论的基础上的能带论尤其令人刮目相看。用固体中的能带理论，科学家们成功地、从微观的角度解释了导体、绝缘体、和半导体导电性质的差别，从而才有了如此发达、造福人类的半导体工业。

首先，量子理论成功地解释了氢原子的光谱及其精细结构。包含了氢原子库仑势的薛定谔方程可以在球坐标下用分离变量法精确求解。然后，再计算出氢原子中电子的能级图，类似于下图中的图(a)

图1

如果现在，有两个一模一样的家庭（原子）靠得很近如同图1（b）所示，那情况会怎么样呢？从图中可见，这时候，从外面看，双家庭仍然有一个高高的库仑势垒，电子不能跑到双原子外边。但在两个家庭的内部就不一样了。能量小一些的电子仍然在自家屋内规规矩矩地住着；能量大一些的（比如图中能量为E的）电子，便可以到另一家‘互相串门’。它们好像变成了两家 ‘共有’ 的孩子。不过，这两个共有电子仍然要求各自有自己的住房。因此，原来的能级E就分裂成了E1和E2两个非常靠近的能级。

让我们再更进一步，如果有很多这种一模一样的原子家庭靠在一起，情况又如何呢？其实这也就正是在固体中常见的情形。图1（c）是这种情况的示意图：能量小的电子仍然在家呆着；能量大的如图中电子EA，便可以到处串门；即使是能量如图中EB的电子，‘串门’也是可能的，因为量子论预言了隧道效应，正门不开还有隧道可通呢。因此，诸如能量为EA、EB这类电子，便成了所有原子的‘共有电子’。无论是走正门还是穿隧道，这些共有电子都可以在整个固体（晶体）中自由自在地跑来跑去，我们将它们叫做自由电子。自由电子的存在决定了固体的导电性能。

固体中自由电子到底存在与否？数量多少？又与原子原来的能级结构有关。如上所述，晶体中的共有电子虽然自由，但它们还是保持原来那种‘不愿群居’的本性，每人要各住一层楼。所以，就和图1（b）所示的两原子情况类似，原来的一个能级产生了分裂，如果固体中总的原子数目为N的话，原来的一个能级就分裂成了N个能级。

图2：（a）单原子能级（b）晶体中能级分裂成N个（c）形成能带

如图2（b）所示，原子能级的分裂与原子之间的距离有关。当原子之间相距很远时，每个原子相当于单原子，电子处于相同的单原子的能级上。如果原子之间距离越来越近，单个原子的电子逐渐公有化，能级分裂成许多相隔很近、貌似连续的能级，形成能带。

图2（a-c）简单地描述了固体中电子能带的形成。简单地说，由于固体中的原子互相靠近，形成电子共有。比如，以硅晶体为例，硅原子之间距离很近，最短距离只有0.235nm。因此，硅原子最外的电子壳层互相便发生交叠，这些电子不再局限于某个原子，而成为公有化的电子。从而使原来单原子电子的能级分裂成能带。价电子的能级分裂而形成的能带叫‘价带’ （Valence Band），价带之上的第一个，即能量最低的那个允许电子占有的能带叫‘导带’ （ConductionBand）。导带和价带之间可以有空隙，称之为‘能隙’，或禁带（ForbiddenBand）。对于不同的材料，禁带宽度不同，导带中电子的数目也不同，从而有不同的导电性。导带、价带和禁带之间的关系决定了绝缘体、导体、半导体的区别。

如图3（a）所示，绝缘体中，价带充满电子，导带是空带，导带和价带之间有很寬的能隙Eg（禁带），价带中的电子很难突破这个禁带到达导带，所以，绝缘体不能导电。

如图3（b）所示，导体中没有禁带，Eg=0，导带和价带连在一起，甚至互相重叠，价带中的电子可以到达导带而成为整个固体共有的自由电子，所以，导体有强导电性。

图3（c）所示的则是半导体的情况。类似于绝缘体，半导体也有导带、价带、和禁带。价带也是满带，但是价带和空带之间的能隙Eg很小，也可能有交叠。这样它就很容易在外界作用（如光照、升温等）下发生跃迁而发生导电现象。但它的导电性能比导体要差得多，因而称之为半导体。

图3

能带论是研究固体最重要的理论基础，它的最大成就是成功地解决了经典电子论难以解决的许多问题，解释了半导体中的诸如光敏、热敏、掺杂等各种现象，是量子力学在固体中应用最重要的结果之一。

从上面的叙述，我们知道，在固体中，单原子电子的一个能级，分裂而成了多原子的多个共有电子所可能占据的一条能带。能带中包含了N个靠得很近的分离能级。这个N所代表的是固体中的原子数，是个非常大的数字。例如，在每一立方厘米的硅材料中，含有5*1022个硅原子。因此，可以将一条能带看成是包含了无穷多个连续的能级。所以，在图2和图3中，能带便被表示成涂了颜色的一片连续区域。

但是，通常我们看到的能带图，并不是一片连续区域，而是一条一条的曲线。比如说，图4（a）所显示的，便是硅的部分能带图。图中数条曲线龙飞凤舞，并没有如图3中的那种连续区，这又是怎么回事呢？

图4

这其中最主要的奥秘，是因为我们在图3中，只画出了能级的高低，忽略了电子运动时的另一个特征：动量。而电子的能量和动量是相关的。这点概念在经典力学中就很清楚，如果考虑相对论力学，也有相应的能量动量关系，只不过公式略有不同而已。在量子力学中，电子的运动用波函数描述，能量动量关系便被能量与波矢之关系所代替。

比如，我们研究脱离了原子束缚的自由电子（图4b）。自由电子的能量E，与其波矢k的平方成正比，如果将自由电子的每个能级所对应的波矢大小也考虑进去，将波矢作为横轴的话，图4b1中的淡蓝色连续区域，就演变成了图4b2中的淡蓝色连续曲线。

用个通俗的比喻来说明这个问题。图4b1中的连续区域中，用一条水平线表示某个电子占据了这层楼，而实际上的电子只住在这层楼的一个房间，电子所占楼层的高度还与房间离中心的距离有关，图4b2便描述了楼层高度与此距离之关系。

现在再回过头来看图4（a），就比较明白了，那些一条一条的曲线，原来是表示在波矢空间中，硅原子电子的不同能带！不过，仍然有读者会心存疑惑：你这儿所谓的‘波矢空间’是什么意思啊？

能带论应用的最重要领域是固体，大多数固体是原子整齐排列的晶体。为理解波矢空间，让我们再多介绍一点固体物理的基本知识。

在固体中所谓的自由电子，并不是绝对‘自由’的。每个自由电子都是在所有的晶格离子的势场以及其它所有电子的平均势场中运动。晶体中的离子形成各种规则的、周期性的排列。这种规则性和对称性，因各种材料的不同而不同。比如说，硅晶体的结构是一种面心立方结构。简单地说，面心立方晶格就是由一个一个的立方体组成，除了在立方体的顶点上各有一个硅原子（离子）之外，在6个面的中心处还各有一个硅原子，见图5（a）。硅晶体中的自由电子就在这种原子排列构成的周期势场中运动。

图5

很有趣。看看与晶体研究有关的几位物理学家，名字翻译成中文之后都是姓‘布’的。比如说，大家可能听过：布拉菲晶格、布拉格反射、布洛赫波、布里渊区。罗列一遍这几个‘布’先生对固体物理的贡献，对晶体能带的知识也就略知一二了。

第一位布先生是200多年前出生的法国物理学家奥古斯特·布拉菲（AugusteBravais，1811年－1863年）。尽管早在16世纪后期，人们就对晶体外在表现的规则形状有了初浅的认识，但直到有了原子模型之后，科学家们才开始根据晶体的外部形状，揣摩它们的内部结构，试图给出原子在物体中规则排列的各种可能性。正是这位布拉菲先生，首次将群的概念应用到物理学，于1845年得出了三维晶体原子排列的7大晶系和所有14种可能存在的点阵结构，为固体物理学做出了奠基性的贡献。

布拉菲建立了三维晶体的14种点阵模型，但是，到底哪种物质晶体具有哪种点阵呢？这还得用实验一个一个地进行确定。也就是说，最好是有某种方法，打进晶体内部去‘看一看’。‘看’东西的最好手段不就是使用各种颜色的光吗，但是，普通的光对探索晶体好像无能为力。那时候，科学家们刚刚结识了一位陌生的女士，人们把它叫做‘X-ray’，或称之为‘伦琴射线’。德国科学家威廉·伦琴（Wilhelm Röntgen，1845年－1923年），就因为苦苦追求这位‘才女’而捧走了瑞典国王第一次颁发的诺贝尔物理奖。尽管伦琴很谦虚、很低调，尽管他全部捐出了诺贝尔奖金，放弃了发现x射线的专利权，也坚决反对用他的名字命名此位‘女士’，但人们经常还是固执地称X-ray为伦琴射线，以纪念这位伟大的学者。

伦琴射线确实是才高艺广，能干很多可见光干不了的事情。诸如穿透人体显示骨骼之类的事情，她干起来得心应手，令人称羡。当时的物理学家们猜测，伦琴射线其实就是与可见光本质相同的电磁波，只不过波长更短得多而已。但如何证明这点呢？要证明波动性的最好方法就是让它产生干涉或衍射图案，像可见光经过光栅时产生衍射那样。但人们做不出这种光栅，因为尺寸太小了！光栅只对与其尺寸大小相仿的波动表现出衍射现象。这也和显微镜分辨率的概念一样：要想看清物体，必须使用波长小于或等于物体尺寸大小的光。而要观察波长范围在0.01纳米到10纳米之间的伦琴射线的波动性，需要用原子尺度的光栅！

科学家又想，晶体结构不就是一种原子尺度的光栅吗？最早做这件事情的是德国物理学家马克思·冯·劳厄（Max von Laue，1879年—1960年），他因此而得了1914年的诺贝尔物理奖。后来，这个领域又加入了两位‘布’先生，还是父子兵共同上阵，他们是亨利•布拉格（Sir WilliamHenry Bragg， 1862－1942）和他的儿子劳伦斯•布拉格（Sir William Lawrence Bragg，1890－－1971）。最后，这布拉格父子分享了1915年的、原来传说要颁给特斯拉的诺贝尔物理奖，这是唯一一次父子同上诺贝尔讲台领奖，被传为佳话，并且，小布拉格当时只有25岁，是迄今为止最年轻的诺贝尔奖得主。

布拉格父子所做的诺奖级贡献，其实看起来很简单。如果说劳厄的工作证实了x射线是一种电磁波，布拉格父子则是用这种电磁波，开创了x射线晶体结构分析学，为后人用x射线，以及电子波、中子波等，研究晶体结构，建立了理论基础。图6（a）是布拉格反射定律的示意图，由图可见，对某个入射角θ，如果从两个距离为d的平行晶面反射的两束波之间的光程差，正好等于波长λ的整数倍时，便符合两束波互相干涉而加强的条件：2d sinθ = nλ，另外一些角度，则可能符合两束波互相干涉而相消的条件，这样，我们就能在接受屏上观察到衍射图像。

图6

大家好，请大家用生动、形象的语句帮我解释一下量子理论。谢谢大家

量子论
1、意义
量子论是现代物理学的两大基石之一。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。
1928年狄拉克将相对论运用于量子力学，又经海森伯、泡利等人的发展，形成了量子电动力学，量子电动力学研究的是电磁场与带电粒子的相互作用。
1947年，实验发现了兰姆移位。
1948-1949年，里查德·费因曼（Richard Phillips Feynman）、施温格（J.S.Schwinger）和朝永振一郎用重正化概念发展了量子电动力学，从而获得1965年诺贝尔物理学奖。
2、为量子论的创立及发展作出贡献的科学家
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维恩（Wilhelm Wien）
瑞利（Lord Rayleigh）
普朗克（Max Karl Ernst Ludwig Planck）
狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac）
尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）
路易·德布罗意（Prince Louis-victor de Broglie）
薛定谔（Erwin Schrödinger）
海森伯（Werner Karl Heisenberg）
玻恩（Max Born）
里查德·费恩曼（Richard Phillips Feynman）
H.赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）
密立根（Robert Andrews Millikan）
爱因斯坦
波尔
3、量子论的发展历程
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量子理论的创建过程是一部壮丽的史诗:
量子论的初期：
1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠下了基石。
随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。
1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用量子化概念，提出玻尔的原子理论，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步胜利。随后，玻尔、索末菲和其他物理学家为发展量子理论花了很大力气，却遇到了严重困难。旧量子论陷入困境。
量子论的建立：
1923年，德布罗意提出了物质波假说，将波粒二象性运用于电子之类的粒子束，把量子论发展到一个新的高度。
1925年-1926年薛定谔率先沿着物质波概念成功地确立了电子的波动方程，为量子理论找到了一个基本公式，并由此创建了波动力学。
几乎与薛定谔同时，海森伯写出了以“关于运动学和力学关系的量子论的重新解释”为题的论文，创立了解决量子波动理论的矩阵方法。
1925年9月，玻恩与另一位物理学家约丹合作，将海森伯的思想发展成为系统的矩阵力学理论。不久，狄拉克改进了矩阵力学的数学形式，使其成为一个概念完整、逻辑自洽的理论体系。
1926年薛定谔发现波动力学和矩阵力学从数学上是完全等价的，由此统称为量子力学，而薛定谔的波动方程由于比海森伯的矩阵更易理解，成为量子力学的基本方程。
4、量子力学发展中的争论
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量子力学虽然建立了，但关于它的物理解释却总是很抽象，大家的说法也不一致。波动方程中的所谓波究竟是什么？
玻恩认为，量子力学中的波实际上是一种几率，波函数表示的是电子在某时某地出现的几率。1927年，海森伯提出了微观领域里的不确定关系，他认为任何一个粒子的位置和动量不可能同时准确测量，要准确测量其中的一个，另一个就将是不确定的。这就是所谓的“不确定原理”。它和玻恩的波函数几率解释一起，奠定了量子力学诠释的物理基础。玻尔敏锐地意识到不确定原理正表征了经典概念的局限性，因此在此基础上提出了“互补原理”。玻尔的互补原理被人们看成是正统的哥本哈根解释，但爱因斯坦不同意不确定原理，认为自然界各种事物都应有其确定的因果关系，而量子力学是统计性的，因此是不完备的，而互补原理更是一种权宜之计。于是在爱因斯坦与玻尔之间进行了长达三四十年的争论，直到他们去世也没有作出定论。
世纪发现之微观世界中的轮盘赌----量子论
如果说光在空间的传播是相对论的关键，那么光的发射和吸收则带来了量子论的革命。我们知道物体加热时会放出辐射，科学家们想知道这是为什么。为了研究的方便，他们假设了一种本身不发光、能吸收所有照射 其上的光线的完美辐射体，称为“黑体”。研究过程中，科学家发现按麦克斯韦电磁波理论计算出的黑体光谱紫外部分的能量是无限的，显然发生了谬误，这为“紫外线灾难。”提供了依据。1900年，德国物理学家普朗克提出了物质中振动原子的新模型。他从物质的分子结构理论中借用不连续性的概念， 提出了辐射的量子论。关于量子论中的不连续性，我们可以这样理解：如温度的增加或降低，我们认为是连续的，从一度升到二度中间必须经过0.1.度0.1度之前必定有0.01度。但是量子论认为在某两个数值之间例如1度和3度之间可以没有2度，就像我们花钱买东西一样，一分钱是最小的量了，你不可能拿出0.1分钱，虽然你可以以厘为单位计算钱数。这个一分钱就是钱币的最小的量。而这个最小的量就是量子。他认为各种频率的电磁波，包括光只能以各自确定 分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光量子，简称光子。根据这个模型计算出的黑体光谱与实际观测到的相一致。这揭开了物理学上崭新的一页。量子论不仅很自然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律，而且以全新的方式提出了光与物质相互作用的整个问 题。量子论不仅给光学，也给整个物理学提供了新的概念，故通常把它的诞生视为近代物理学的起点。
量子论：原子核世界中的开路先锋
量子假说与物理学界几百年来信奉的“自然界无跳跃”直接矛盾，因此量子理论出现后，许多物理学家不予接受。普朗克本人也十分动摇，后悔当初的大胆举动，甚至放弃了量子论继续用能量的连续变化来解决辐射 的问题。但是，历史已经将量子论推上了物理学新纪元的开路先锋的位置，量子论的发展已是锐不可当。
第一个意识到量子概念的普遍意义并将其运用到其它问题上的是爱因斯坦。他建立了光量子理论解释光电效应中出现的新现象。光量子论的提出使光的性质的历史争论进入了一个新的阶段。自牛顿以来，光的微粒说 和波动说此起彼伏，爱因斯坦的理论重新肯定了微粒说和波动说对于描述光的行为的意义，它们均反映了光的本质的一个侧面：光有时表现出波动 性，有时表现出粒子性，但它既非经典的粒子也非经典的波，这就是光的 波粒二重性。主要由于爱因斯坦的工作，使量子论在提出之后的最初十年 里得以进一步发展。
在1911年，卢瑟福提出了原子的行星模型，即电子围绕一个位于原子中心的微小但质量很大的核，即原子核的周围运动。在此后的20年中，物理学的大量研究集中在原子的外围电子结构上。这项工作创立了微观世界 的新理论，量子物理，并为量子理论应用于宏观物体奠定了基础。但是原 子中心微小的原子核仍然是个谜。
原子核是微观世界中的重要层次，量子力学是研究微观粒子运动规律的理论，是现代物理学的理论基础之一，是探索原子核奥秘所不可缺少的工具。在原子量子理论被提出后不久，物理学家开始探讨原子中微小的质 量核--原子核。在原子中，正电原子核在静态条件下吸引负电子。但是什么使原子核本身能聚合在一起呢？原子核包含带正电质子和不带电的中 子，两者之间存在巨大的排斥力，而且质子彼此排斥（不带电的中子没有 这种排斥力）。使原子核聚合在一起，并且克服质子间排斥力的是一种新 的强大的力，它只在原子核内部起作用。原子弹的巨大能量就来自这种强 大的核力。原子核和核力性质的研究对20世纪产生了巨大的影响，放射现 象、同位素、核反应、裂变、聚变、原子能、核武器和核药物都是核物理 学的副产品。
丹麦物理学家玻尔首次将量子假设应用到原子中，并对原子光谱的不连续性作出了解释。他认为，电子只在一些特定的圆轨道上绕核运行。在 这些轨道上运行时并不发射能量，只当它从一个较高能量的轨道向一个较 低轨道跃迁时才发射辐射，反之吸收辐射。这个理论不仅在卢瑟福模型的 基础上解决了原子的稳定性问题，而且用于氢原子时与光谱分析所得的实验结果完全符合，因此引起了物理学界的震动。玻尔指导了19世纪20到年 代的物理学家理解量子理论听起来自相矛盾的基本结构，他实际上既是这 种理论的“助产师”又是护士。
玻尔的量子化原子结构明显违背古典理论，同样招致了许多科学家的不满。但它在解释光谱分布的经验规律方面意外地成功，使它获得了很高的声誉。不过玻尔的理论只能用于解决氢原子这样比较简单的情形，对于多电子的原子光谱便无法解释。旧量子论面临着危机，但不久就被突破。在这方面首先取得突破的是法国物理学家德布罗意。他在大学时专业学的 是历史，但他的哥哥是研究X射线的著名物理学家。受他的影响，德布罗意大学毕业后改学物理，与兄长一起研究X射线的波动性和粒子性的问 题。经过长期思考，德布罗意突然意识到爱因斯坦的光量子理论应该推广到一切物质粒子，特别是光子。1923年9月到10月，他连续发表了三篇论文，提出了电子也是一种波的理论，并引入了“驻波”的概念描述电子在 原子中呈非辐射的静止状态。驻波与在湖面上或线上移动的行波相对，吉 它琴弦上的振动就是一种驻波。这样就可以用波函数的形式描绘出电子的 位置。不过它给出的不是我们熟悉的确定的量，而是统计上的“分布概 率”，它很好地反映了电子在空间的分布和运行状况。德布罗意还预言电 子束在穿过小孔时也会发生衍射现象。1924年，他写出博士论文“关于量 子理论的研究”，更系统地阐述了物质波理论，爱因斯坦对此十分赞赏。 不出几年，实验物理学家真的观测到了电子的衍射现象，证实了德布罗意 的物质波的存在。
沿着物质波概念继续前进并创立了波动力学的是奥地利物理学家薛定谔。他从爱因斯坦的一篇论文中得知了德布罗意的物质波概念后立刻接受了这个观点。他提出，粒子不过是波动辐射上的泡沫。1925年，他推出了一个相对论的波动方程，但与实验结果不完全吻合。1926年，他改而处理非相对论的电子问题，得出的波动方程在实验中得到了证实。
1925年，德国青年物理学家海森伯格写出了一篇名为《关于运动学和 力学关系的量子论重新解释》的论文，创立了解决量子波动理论的矩阵方法。玻尔理论中的电子轨道、运行周期这样古典的然而是不可测量的概念 被辐射频率和强度所代替。经过海森伯格和英国一位年轻的科学家狄喇克 的共同努力，矩阵力学逐渐成为一个概念完整、逻辑自洽的理论体系。
波动力学与矩阵力学各自的支持者们一度争论不休，指责对方的理论有缺陷。到了1926年，薛定谔发现这两种理论在数学上是等价的，双方才消除了敌意。从此这两大理论合称量子力学，而薛定谔的波动方程由于更易于掌握而成为量子力学的基本方程。
充满不确定性的量子论
海森伯格不确定原则是量子论中最重要的原则之一。它指出，不可能 同时精确地测量出粒子的动量和位置，因为在测量过程中仪器会对测量过 程产生干扰，测量其动量就会改变其位置，反之亦然。量子理论跨越了牛 顿力学中的死角。在解释事物的宏观行为时，只有量子理论能处理原子和 分子现象中的细节。但是，这一新理论所产生的似是而非的矛盾说法比光 的波粒二重性还要多。牛顿力学以确定性和决定性来回答问题，量子理论 则用可能性和统计数据来回答。传统物理学精确地告诉我们火星在哪里， 而量子理论让我们就原子中电子的位置进行一场赌博。海森伯格不确定性 使人类对微观世界的认识受到了绝对的限制，并告诉我们要想丝毫不影响 结果，我们就无法进行测量。 量子力学的奠基人之一薛定谔在1935年就意识到了量子力学中不确定 性的问题，并假设了一个著名的猫思维实验：“一只猫关在一钢盒内，盒 中有下述极残忍的装置（必须保证此装置不受猫的直接干扰）：在盖革计 数器中有一小块辐射物质，它非常小，或许在1小时中只有一个原子衰 变。在相同的几率下或许没有一个原子衰变。如果发生衰变，计数管便放 电并通过继电器释放一个锤，击碎一个小小的氰化物瓶。如果人们使这整 个系统自在1个小时，那么人们会说，如果在此期间没有原子衰变，这猫 就是活的。第一次原子衰变必定会毒杀了这只猫。”
常识告诉我们那只猫是非死即活的，两者必居其一。可是按照量子力 学的规则，盒内整个系统处于两种态的叠加之中，一态中有活猫，另一态 中有死猫。但是有谁在现实生活中见过一个又活又死的猫呢？猫应该知道 自己是活还是死，然而量子理论告诉我们，这个不幸的动物处于一种悬而 未决的死活状态中，直到某人窥视盒内看个究竟为止。此时，它要么变得 生气勃勃，要么立刻死亡。如果把猫换成一个人，那么详谬变得更尖锐 了，因为这样一来，监禁在盒内的那位朋友会自始至终地意识到他是健康 与否。如果实验员打开盒子，发现他仍然是活的，那时他可以问他的朋 友，在此观察前他感觉如何，显然这位朋友会回答在所有的时间中他绝对 活着。可这跟量子力学是相矛盾的，因为量子理论认为在盒内的东西被观 察之前那位朋友仍处在活-死迭加状态中。
玻尔敏锐地意识到它正表征了经典概念的局限性，因此以此为基础提 出“互补原则”，认为在量子领域总是存在互相排斥的两种经典特征，正 是它们的互补构成了量子力学的基本特征。玻尔的互补原则被称为正统的 哥本哈根解释，但爱因斯坦一直不同意。他始终认为统计性的量子力学是 不完备的，而互补原理是一种绥靖哲学，因而一再提出假说和实验责难量 子论，但玻尔总能给出自洽的回答，为量子论辩护。爱因斯坦与玻尔的论 战持续了半个世纪，直到他们两人去世也没有完结。
爱因斯坦对量子论的质疑
薛定谔猫实验告诉我们，在原子领域中实在的佯谬性质与日常生活和 经验是不相关的，量子幽灵以某种方式局限于原子的阴影似的微观世界之中。如果遵循量子理论的逻辑到达其最终结论，则大部分的物理宇宙似乎 要消失于阴影似的幻想之中。爱因斯坦决不愿意接受这种逻辑结论。他反问：没有人注视时月亮是否实在？科学是一项不带个人色彩的客观的事 业，将观察者作为物理实在的一个关键要素的思想看来与整个科学精神相 矛盾。如果没有一个“外在的”具体世界供我们实验与测量，全部科学不 就退化为追逐想象的一个游戏了吗？
量子理论革命性的特点，一开始就引起了关于它的正确性及其解释内容的激烈争论，在20世纪中这个争论一直进行着。自然法则从根本上将是 否具有随机性？在我们的观察中是否存在实体？我们又是否受到了观察的 现象的影响？爱因斯坦率先从几个方面对量子理论提出质疑。他不承认自然法则是随机的。他不相信“上帝在和世界玩骰子”。在和玻尔的一系列 著名的论战中，爱因斯坦又一次提出了批判，试图结实量子理论潜在的漏 洞、错误和缺点。玻尔则巧妙地挫败了爱因斯坦的所有攻击。在1935年的一篇论文中，爱因斯坦提出了一个新证据：断言量子理论无法对自然界进 行完全的描述。根据爱因斯坦的说法，一些无法被量子理论预见的物理现 象应该能被观测到。这一挑战最终导致阿斯派特做了一系列著名的试验， 准备用这些试验解决这一争论。阿斯派特的实验详尽地证明了量子理论的 正确性。阿斯派特认为，量子理论能够预见但无法解释一些奇妙的现象， 爱因斯坦断言这一点是不可能的。由此似乎信息传播地比光速还快--很明 显地违背了相对论和因果律。阿斯派特的实验结论仍有争议，但它们已促 成了关于量子论的更多的奇谈怪论。
由玻尔和海森伯格发展起来的理论和哥本哈根派的观点，尽管仍有争 论，却逐渐在大多数物理学家中得到认可。按照该学派的观点，自然规律 既非客观的，也非确定的。观察者无法描述独立于他们之外的现实。就象 不确定律和测不准定律告诉我们的一样，观察者只能受到观察结果的影 响。按自然规律得出的实验性预见总是统计性的而非确定性的。没有定规 可寻，它仅仅是一种可能性的分布。
电子在不同的两个实验中表现出的波动性和粒子性这一表面上的矛盾 是互补性原理的有关例子。量子理论能够正确地、连续地预测电子的波动 性或粒子性，却不能同时对两者进行预测。按照玻尔的观点，这一矛盾是 我们在对电子性质的不断探索中，在我们的大脑中产生的，它不是量子理论的一部分。而且，从自然界中只能得到量子理论提供的有限的、统计性 的信息。量子理论是完备的：该理论未能告诉我们的东西或许是有趣的猜 想或隐喻。但这些东西既不可观测，也不可测量，因而与科学无关。 哥本哈根解释未能满足爱因斯坦关于一个完全客观的和决定性的物理 定律应该是什么样的要求。几年后，他通过一系列思维推理实验向玻尔发 起挑战。这些实验计划用来证明在量子理论中的预测中存在着不一致和错 误。爱因斯坦用两难论或量子理论中的矛盾向玻尔发难。玻尔把问题稍微思考几天，然后就能提出解决办法。爱因斯坦男买内过分地看重了一些东 西或者忽略了某些效应。有一次，具有讽刺意味的是爱因斯坦忘记了考虑 他自己提出的广义相对论。最终，爱因斯坦承认了量子理论的主观一致 性，但他仍固执地坚持一个致命的批判：EPR思维实验。
1935年，爱因斯坦和两个同事普多斯基和罗森合作写了一篇驳斥量子理论完备性的论文，在物理学家和科学思想家中间广为流传。该论文以三个人姓氏的第一个字母合称EPR论文。他们假设有两个电子：电子1和电子 2发生碰撞。由于它们带有相同的电荷，这种碰撞是弹性的，符合能量守 衡定律，碰撞后两电子的动量和运动方向是相关的。因而，如果测出了电 子1的位置，就能推知电子2的位置。假设在碰撞发生后精确测量电子1的 位置，然后测量其动量。由于每次只测量了一个量，测量的结果应该是准 确的。由于电子1、2之间的相关性，虽然我们没有测量电子2，即没有干 扰过它，但仍然可以精确推测电子2的位置和动量。换句话说，我们经过 一次测量得知了电子的位置和动量，而量子理论说这是不可能的，关于这 一点量子理论没有预见到。爱因斯坦及其同事由此证明：量子理论是不完 备的。
玻尔经过一段时间的思考，反驳说EPR实验非但没有证否量子理论， 而且还证明了量子理论的互补性原理。他指出，测量仪器、电子1和电子2 共同组成了一个系统，这是一个不可分割的整体。在测量电子1的位置的 过程中会影响电子2的动量。因此对电子1的测量不能说明电子2的位置和动量，一次测量不能代替两次测量。这两个结果是互补的和不兼容的，我 们既不能说系统中一个部分受到另一个部分的影响，也不能试图把两个不 同实验结果互相联系起来。EPR实验假定了客观性和因果关系的存在而得 出结论认为量子理论是不完备的，事实上这种客观性和因果性只是一种推 想和臆测。
现实世界中的量子论
尽管人们对量子理论的含义还不太清楚，但它在实践中获得的成就却 是令人吃惊的。尤其在凝聚态物质--固态和液态的科学研究中更为明显。 用量子理论来解释原子如何键合成分子，以此来理解物质的这些状态是再 基本不过的。键合不仅是形成石墨和氮气等一般化合物的主要原因，而且 也是形成许多金属和宝石的对称性晶体结构的主要原因。用量子理论来研 究这些晶体，可以解释很多现象，例如为什么银是电和热的良导体却不透 光，金刚石不是电和热的良导体却透光？而实际中更为重要的是量子理论 很好地解释了处于导体和绝缘体之间的半导体的原理，为晶体管的出现奠 定了基础。1948年，美国科学家约翰·巴丁、威廉·肖克利和瓦尔特·布 拉顿根据量子理论发明了晶体管。它用很小的电流和功率就能有效地工 作，而且可以将尺寸做得很小，从而迅速取代了笨重、昂贵的真空管，开 创了全新的信息时代，这三位科学家也因此获得了1956年的诺贝尔物理学 奖。另外，量子理论在宏观上还应用于激光器的发明以及对超导电性的解 释。
而且量子论在工业领域的应用前景也十分美好。科学家认为，量子力 学理论将对电子工业产生重大影响，是物理学一个尚未开发而又具有广阔 前景的新领域。目前半导体的微型化已接近极限，如果再小下去，微电子 技术的理论就会显得无能为力，必须依靠量子结构理论。科学家们预言， 利用量子力学理论，到2010年左右，人们能够使蚀刻在半导体上的线条的 宽度小到十分之一微米（一微米等于千分之一毫米）以下。在这样窄小的 电路中穿行的电信号将只是少数几个电子，增加一个或减少一个电子都会 造成很大的差异。
美国威斯康星大学材料科学家马克斯·拉加利等人根据量子力学理论 已制造了一些可容纳单个电子的被称为“量子点”的微小结构。这种量子 点非常微小，一个针尖上可容纳几十亿个。研究人员用量子点制造可由单 个电子的运动来控制开和关状态的晶体管。他们还通过对量子点进行巧妙 的排列，使这种排列有可能用作微小而功率强大的计算机的心脏。此外， 美国得克萨斯仪器公司、国际商用机器公司、惠普公司和摩托罗拉公司等 都对这种由一个个分子组成的微小结构感兴趣，支持对这一领域的研究， 并认为这一领域所取得的进展“必定会获得极大的回报”。
科学家对量子结构的研究的主要目标是要控制非常小的电子群的运动 即通过“量子约束”以使其不与量子效应冲突。量子点就有可能实现这个 目标。量子点由直径小于20纳米的一团团物质构成，或者约相当于60个硅 原子排成一串的长度。利用这种量子约束的方法，人们有可能制造用于很 多光盘播放机中的小而高效的激光器。这种量子阱激光器由两层其他材料 夹着一层超薄的半导体材料制成。处在中间的电子被圈在一个量子平原 上，电子只能在两维空间中移动。这样向电子注入能量就变得容易些，结 果就是用较少的能量就能使电子产生较多的激光。
美国电话电报公司贝尔实验室的研究人员正在对量子进行更深入的研 究。他们设法把量子平原减少一维，制造以量子线为基础的激光器，这种 激光器可以大大减少通信线路上所需要的中继器。
美国南卡罗来纳大学詹姆斯·图尔斯的化学实验室用单个有机分子已 制成量子结构。采用他们的方法可使人们将数以十亿计分子大小的装置挤 在一平方毫米的面积上。一平方毫米可容纳的晶体管数可能是目前的个人 计算机晶体管数的1万倍。纽约州立大学的物理学家康斯坦丁·利哈廖夫 已用量子存储点制成了一个存储芯片模型。从理论上讲，他的设计可把1 万亿比特的数据存储在大约与现今使用的芯片大小相当的芯片上，而容量 是目前芯片储量的1·5万倍。有很多研究小组已制出了利哈廖夫模型装置 所必需的单电子晶体管，有的还制成了在室温条件下工作的单电子晶体 管。科学家们认为，电子工业在应用量子力学理论方面还有很多问题有待 解决。因此大多数科学家正在努力研究全新的方法，而不是仿照目前的计 算机设计量子装置。
量子论与相对论能统一吗？
量子理论提供了精确一致地解决关于原子、激光、X射线、超导性以 及其他无数事情的能力，几乎完全使古老的经典物理理论失去了光彩。但我们仍旧在日常的地面运动甚至空间运动中运用牛顿力学。在这个古老而 熟悉的观点和这个新的革命性的观点之间一直存在着冲突。
宏观世界的定律保持着顽固的可验证性，而微观世界的定律具有随机性。我们对抛射物和彗星的动态描述具有明显的视觉特征，而对原子的描述不具有这种特征，桌子、凳子、房屋这样的世界似乎一直处于我们的观 察中，而电子和原子的实际的或物理性状态没有缓解这一矛盾。如果说这些解释起了些作用的话，那就是他们加大了这两个世界之间的差距。
对大多数物理学家来说，这一矛盾解决与否并无大碍，他们仅仅关心他们自己的工作，过分忽视了哲学上的争议和存在的冲突。毕竟，物理工作是精确地预测自然现象并使我们控制这些现象，哲学是不相关的东西。
广义相对论在大尺度空间、量子理论在微观世界中各自取得了辉煌的成功。基本粒子遵循量子论的法则，而宇宙学遵循广义相对论的法则，很难想象它们之间会出现大的分歧。很多科学家希望能将这两者结合起来， 开创一门将从宏观到微观的所有物理学法则统一在一起的新理论。但迄今 为止所有谋求统一的努力都遭到失败，原因是这两门20世纪物理学的重大学科完全矛盾。是否能找到一种比现有的这两种理论都好的新理论，使这两种理论都变得过时，正如它们流行之前的种种理论遇到的情况那样呢？

为什么有人说量子观会颠覆人类的思想思考和思维方式？

答：量子力学确实改变了人们的世界观，很多量子力学现象都颠覆了人类的常识性思维。
量子力学和相对论力学，作为上世纪发展起来的两大基础理论，在很多方面都刷新了人们对世界的认知，艾伯菌就来举几个例子。
量子属性
在量子力学中，粒子的一些物理属性很特殊，比如电子自旋、夸克的色和味、单量子的偏振等等，这些概念在生活中根本找不到对应事物，需要抽象地理解。
如果我们还试图形象化地去理解这些物理属性，那么就会陷入矛盾；比如电子自旋，假如理解成电子的自转，那么电子的表面线速度将会超过光速，而且其他现象也会出现矛盾；最后我们只能认为自旋是电子的内秉性质，而非电子在自转。
何为观察者
在量子力学中，双缝干涉是最为有趣的实验之一，正统量子力学解释双缝干涉时，必定会得到“同一个光子同时穿过了两条缝隙，然后再发生自我干涉”的结论。
这是量子力学避免不了的问题，很多量子力学问题，本质上都是这个实验的变形，比如延迟选择实验、薛定谔的猫等等。
非定域性
定域性：指的是因果关系只会维持在特定区域内。

非定域性就是对上面定义的否定，换句话说就是超距作用；量子纠缠效应已经被证实存在，量子纠缠速度就是超距作用，这完全颠覆了人们以往的世界观。
在宇宙中相距数亿光年远的两处，一处的粒子波函数坍缩，会立刻影响到数亿光年外的粒子，这是不可思议的结论。
离散性和连续性
量子力学的一大基础，就是说我们宇宙中的一切都是离散的，而非连续的；比如能量是一份一份的，空间长度也是一段一段的，就连时间也存在最小值。
这种离散性彻底颠覆了我们对世界的认知，而且量子力学中还有一条铁律“不确定性原理”，描述每个微观粒子的位置和动量都具有一定的不确定性，而且这种不确定性是物质的内秉属性，并非我们的测量导致的。
因为我们永远不会相信一个人可以同时出现在两个地方，而量子理论就可以。是不是很颠覆啊！

微观世界的叠加态 如果以宏观世界的思维去思考就是： 薛定谔的猫可以既死又活!

先来说说我们所处的宏观世界。我们知道 生活中每个人的具体位置是确切无疑的，毫不含糊的。同一时间点上，你如果在家，就不可能在公司，从公司到家只有两条路，你只能经过一条路回家！选择其中一个线路 就意味着不能选择另一条线路。这些规则在日常生活中显得极其平常，毫无争议。但人们带着这种宏观尺度下的思维定式去理解微观世界的量子运动 就会显得摸不着头脑！
在微观世界中 量子的运动极其诡异 ，只要我们不去测量它，那么它就有可能出现在任何地方！在微观世界，量子不会像宏观世界那么守规矩。也可以这样说 ，家和公司之间只有两条路，而量子可以同时经过这两条路回家， 它可以同时处于两种叠加状态，只要我们不去测量它，它不会有任何改变！之所以测量会改变它，是因为测量就需要光，光子打到被测量的粒子上会让粒子吸收能量并同时坍塌掉，而只表现出一种状态。之所以宏观物体不会被光子弄坍塌掉，在于宏观物体的粒子数目不知道比测量所需的光子数目高到哪里去了！所以影响就很不明显！

“上帝掷骰子吗？”这句话是爱因斯坦对量子理论的质问。所谓“掷骰子”，代表的是世界的不确定性和随机性。所谓量子，是“能量子”的简称，是能量的不可分割的最小单位。量子就像我国货币元、角、分中的“分”，“分”是货币中不可分割的最小单位。围绕着光的本质，物理学界不断争论，比较重大的争论有三次。在第三次斗争中诞生了“量子”的概念。量子的提出，调和了这场持续几百年的大争论。但是量子论的观点，却与经典物理理论格格不入，甚至颠覆了我们的世界观和宇宙观。
物理学界围绕光的本质进行过三次重大论战，最终孕育出量子的概念。能量由一个一个“能量子”组成的，这些“量子”就是能量的最小单位，它没法再分割，而是一个一个发出去。1905年，爱因斯坦也提出“光量子”假设，光不仅在吸收和发射时是量子化的，而且光的传播本身也是量子化的。物理学界围绕光的本质，到底是一种微粒，还是一种波，斗争了几百年，但双方都无法彻底推翻对方的观点。在第三次波粒斗争中，孕育出了量子的概念。量子概念的提出，让双方无奈达成了妥协，只能接受这个说法，光是量子化的，光既是粒子又是波，也就是光有“波粒二象性”。
量子论提出了与经典物理理论严重冲突的五种观点，彻底颠覆了我们传统的宇宙观和世界观。在光具有波粒二象性的引发下，人们通过“电子双缝干涉实验”，发现了电子也具有波粒二象性。不同的观测手段，电子表现出不同的特性，并且在实验中，人们还发现了电子出现的随机性和不确定性。既然整个宇宙都是由电子、原子这些微粒组成，据此，量子论提出了人类的观察创造了世界，根本不存在绝对的“客观真相”，也不存在客观世界，整个世界的发展都是测不准的，不确定的，也没有什么因果关系。量子论还认为，存在多个世界或者多维度时空，但是各个时空之间互相平行，没法联系，就像我们的世界和灵魂世界没法联系一样。
总而言之，经典物理理论告诉我们，我们生活在一个不以人类意志为转移的客观世界，宇宙从大爆炸那一刻起，像一台精密的机器，严格按照物理定律严丝合缝的连续运转，这个世界有因必有果。但是，量子论却提出了一个完全相反的说法，根本不存在客观世界，人类的观察创造了世界万物，世界万物的发展也没有因果关系，它是随机发展的，不确定的。爱因斯坦是量子物理学重要的开创者，他面对量子理论推导出的很多匪夷所思的，并且彻底颠覆经典物理理论的观点，抛出了“上帝掷骰子吗？”这个疑问。所谓“掷骰子”，代表的是世界的不确定性和随机性。爱因斯坦坚信宇宙中存在着确定的因果性，不相信上帝会“掷骰子”，认为量子论的基础一定有问题。可是这个貌似荒谬的理论，确实是通过严格推导和“电子双缝干涉实验”实验反复证明的，并且已经列入人类最伟大的发现。物理大师霍金对爱因斯坦的质疑，却说：上帝不但掷骰子，他还把骰子掷到我们看不见的地方去。
量子力学是微观物理学的整个一套基本框架、基本逻辑、基本语言。对于它所适用的范围（通常是分子以下的微观层次，但后面还要提到适用范围），所有的科学规律都在量子力学的基本框架下。相对之前的物理，量子力学这个基本框架是全新的，因此前者被称作经典物理。

在经典物理中，每个物理量总有明确的值。比如物体在每个时刻都有明确的位置，而且经典物理规律完全决定了它怎样随时间变化。掌握了经典物理规律，只要知道物体受力情况和某个时刻的位置和速度，就可以计算出其它任意时刻的位置和速度。比如，哈雷根据牛顿力学正确预言了哈雷彗星的回归，现在我们也能应用经典物理将人造卫星发射到预定轨道。

经典物理和日常生活中也有几率。但这是一种粗粒化描述，基于对细节的忽略。扔下一个均匀的硬币，每个面朝上的几率大概是二分之一。在大致相同的宏观条件下，细节有各种各样的可能性，重复扔若干次硬币，最后每个面朝上的结果大概有一半。但是，其实每个硬币的运动都是决定论的。如果知道力学细节，原则上是可以预言最后结果的。

量子力学中，几率的概念首当其冲，而且是实质性的。对于量子粒子的每个可能位置我们赋予一个复数，称作波函数。测量粒子的位置，它出现在某个可能的位置；测量另一个也由这个波函数描述的粒子，它出现在某个可能的位置。这样的过程重复很多遍，然后统计出现在每个位置上的次数，占所有次数的比例就是粒子处于这个位置的几率，等于波函数在这个位置的大小的平方。

量子理论的奠基人之一波尔曾经说过一句话：如果一个人没有被量子力学震撼的话，他根本就不懂量子力学！

从这句话就能真实反应出量子力学的颠覆性！而具体来说有一下几点！

首先最重要的一点就是，量子力学表明在微观世界，一切都是不确定的，而只有实施观察的行为后，微观世界才变得确定（相对的确定）

用宏观世界的事例来描述微观世界更能直观地感受到这种颠覆性！比如说你现在自己家的窗户旁观看远处的楼房，楼房就在那里，无论你观察与否，都不会影响楼房的状态和位置！

但按照量子力学的诠释，楼房的状态和位置并不是确定的，在你没有实施观察行为时，楼房可能以任何状态存在，也可以位于任何位置，甚至会在月球上！

说吧了，微观世界所有的一切都只能用概率来描述，没有什么事确定的。这就是“不确定性原理”！

而且这种不确定性并不是因为人类的 科技 水平受限观察不准确导致的，而是微观世界的固有属性！

想象看，如果我们的宏观世界像微观世界那样，世界会是什么样子？

但问题就在于，我们宏观世界的一切都是有微观粒子构成的，而且微观宏观本来就是相对的，没有明确的分界线，这是不是意味着我们的宏观世界也是不确定的呢？

除了不确定性，还有量子隧穿效应，电子双缝干涉实验的诡异现象，还有更神秘的量子纠缠现象，相信大家都有所了解，这里就不再详述了！

总之，量子力学对于我们的颠覆性是全面的，是从根基上彻底动摇了我们对周围现实世界的认知！

量子理论奇谈：

很久很久以前，有原始人捡到了两块机械表，他们称之为量子表。由于他们的视觉器官可见光波长较长，极尽手段后他们隐约能看到秒针在运动，但看不清秒针到底在表盘的什么位置。虽然视力差，但是他们的触觉很灵敏，如果拿手摸一下表盘，就感觉到秒针停在手指下面的固定位置，他们把这种不测量就不能确定，一测量就能确定具体位置的现象称为量子塌缩。

而且如果用手摸准确了秒针的位置，他们隐约看见的秒针速度就会测不准，如果光看不摸，就能够测准速度却确定不了秒针的位置，他们把这种现象称为测不准原理。

由于一会儿秒针在表盘的左边，一会儿在表盘的右边，后来有个聪明的原始人他统计出来秒针在左边的概率和在右边的概率差不多，还用一个波函数来描述秒针可能出现在左边还是右边，他们把这种现象称为量子概率云。

再后来有个更大胆的原始人摸到了表的调节钮，发现两块表可以把秒针对同步，他们把这种现象称之为纠缠。原始人惊奇地发现，如果这两块表产生了纠缠，无论两块表距离多远，让两个原始人分别摸产生纠缠的表的秒针，如果一个原始人摸到A表的秒针在左边，那么另一个原始人也同时摸到B表的秒针也一定在左边！他们认为一定是摸A表的时候影响到了B表，他们发现这种相互影响作用力的传递速度超过了光速！在他们把这种超过光速的作用力看作是一种鬼魅般的幽灵作用。

后来他们发现如果摸的太使劲，纠缠现象持续不了太久就乱了，他们使用更温柔细腻的摸表方法，还提高了对时操作的精度，使得更大的分针也能产生纠缠了，提高了纠缠的持续时间。依靠这俩块机械表，大大提高了原始人的狩猎时的协同作战水平，提高了原始人的 科技 。因此酋长派了一堆顶尖聪明的原始人专门摸表研究这些机械表的量子纠缠现象。

直到过了几千年之后，进化了的原始人拥有了更精细的视觉测量手段。他打开了表盖，看到里面设计复杂的齿轮组和精妙绝伦的游丝，在表壳中有条不紊，复杂而优雅地运动，他一边惊叹这两块表的造物主是多么伟大，一边捂嘴笑，觉得自己祖先的想法好可爱。
爱因斯坦就是量子论的半个先驱，但是爱因斯坦一辈子都在和量子论作对，但是爱因斯坦和量子论学派的大论战也间接促进了量子论的发展，最终让量子论和相对论一样成为了现代物理学两大支柱。

而爱因斯坦反量子论就是因为量子论太“匪夷所意”了，在量子世界里，物体不再像宏观世界一样稳定，而是呈现出“不确定性”，在量子领域里不存在绝对的状态，科学家们完全预测不了电子的运动轨迹，只能用量子力学中的“概率云”来预测电子。

薛定谔的猫一直是大众对于量子力学最熟悉的故事，故事中的猫在被人类观察之前是“亦死亦活”的，这种特性也是量子力学的特性，但是一旦有人打开盒子后，猫就会迅速的从量子世界亦死亦活的不确定性变成正常世界的死亡或者生存。
也就是说在量子世界，人的观察就能影响实验结果，无外乎爱因斯坦说“上帝不掷骰子”，根本原因就是爱因斯坦不相信这个世界本质上是不确定的。

在量子论出现之前，科学家们都认为只要能掌握全宇宙所有原子的运动数据，那么就能从根本上预测宇宙的过去和未来，自然也能预测每个人的命运，因为每个人都是由宇宙中的原子组成的，可是量子论让人们知道了这个世界在本质上是呈现随机状态的，科学家在量子世界连一个电子的确切位置都算不出来，自然也就不可能算出整个宇宙的过去和未来了。
为什么说量子观会颠覆人类的思想思考和思维方式？

尽管很多朋友都会将薛定谔的猫是生又是死的比喻来颠覆人类思维方式，其实将微观状态的量子不确定性的概念强行套用于宏观世界是难以服众的，作比喻可以，但却会让很多不了解量子力学的朋友错误理解量子力学......
量子力学的奠基人普朗克，其实老头子当年帅的不要不要的.....

这才是普朗克当年的风采....

量子并不是物质的最小单位，而当年只是来描述黑体辐射的，因为经典的维恩公式仅仅在短波范围内起作用，而瑞利公式则在长波范围内起作用，无法将之统一起来.....最终普朗克用一份份量子或者说量能来描述了黑体辐射，成功统一了黑体辐射.....当然这仅仅是开始而已！从这里开始我们的世界观就开始崩塌了，因为我们赖以依靠的世界居然是一份一份的，无论是时间，还是长度或者能量都是......
而双缝干涉实验则更是令人不寒而栗，干涉条纹在假如探头的瞬间消失，似乎超级文明在控制这个世界，发出质量让光子老老实实的各自通过自己的缝隙！
而改进型的双缝干涉则更是让人的恐惧无以复加，因为在后端加入的检测能让在路径之前的光子选择通过的缝隙，简单的理解就是现在干预了过去，这在经典物理中是完全无法理解的现象，但在量子力学中却实实在在的发生了！！！

当然有微观世界中的电子的运动，因为它是概率云的模式出现的，在你测量之前可以在任意地方，但等你测量了它就会在某个位置！当然我们不需要考虑这种状态会叠加到我们现实生活中来，因为从微观层面成立的量子力学在宏观世界的依然遵循概率，而非同时存在或者现在干预过去等等，薛定谔的猫也只有生或者死两种状态，你放在柜子中的杯子在打开前也不会在任何地方等等.....但相信您的思绪一定被打乱了，这也许和你的意识存在的量子态有关系.....

见许多人对量子问题如此感兴趣，我也来凑一份热闹。

首先请大家注意一个问题，许多人都在反相对沦，但却鲜有人反量子力学，为什么？因为相对论尚可理解，但量子力学似乎无法让人理解，做为一个物理学理论，无法让人理解且自圆其说，这是无沦如何不能令人满意的。当然我们不应该怀疑客观世界的复杂性导致人们对一些特殊的现象一时无法与自己的直觉相适应，这是有可能的，但是做为一个物理学理论:，什么波粒二象性？远距的量子相关性？等等概念不能使人不生疑惑？

其实所谓量子，我们可以这样理解，比如我们建房子，我们可以用长方形的砖，也可以用正方形的砖，无论砖是长方形的或正方形，都可以理解他们为量子，当然他们最后都能够将房子建成。那么我们可以认为长方形的砖与正方形的砖是正确的这样一种观点么？许多人奉行有用既为正确这样一种哲学观在物理学领取域未必正确，也许量子力学应该理解为一种有用的数学处理方法较为一合适。

比如一串光波，有一个波动方程，量子力学叫态方程，现在我们要计算光的能量，怎么办，用弗立叶或者拉氏对时间进行积分，至于基函数，我们可以选正弦波，矩形波等等，那么这个基函数就是所谓的量子，显然这样的计算结果与本来应该的结果是有误差的，但这个误差与我们要的结果根本就可以忽略不计，所以当量子测量声称他们的精度达到什么数量级时，千万莫被他唬住，其实没有多大意义。

至于波粒二象性，我认为这正是导致现代理论物理研究的症结所在。将粒子做波处理，一本糊涂账。将所有人整懵圈了。而所谓的纠缠，其本质是两个系统的合并，合并之后再分离，分离之后一个系统的状态决定了另一个系统的状态，这太 搞笑 了，量子力学在这里讲决定论了，先前他们声称概率论的。

一如果人们读董太极图,《系辞》《道德经》《中庸》《大学》这些经典，那量子观就不会颠覆中国人的思想思考思维方式。为什么呢？因为前面说的那些经典的核心内容是宇宙全息，即广义阴阳，狭义阴阳，个体阴阳，就是说，宇宙中的任何一种物质都有以上三种阴阳属性，包括人在内。所以《中庸》的总纲说:”天命之谓性“。孔子说:”一阴一阳之谓道“。老子说:”万物负阴而抱阳“。利用阴阳的特性为人们服务，即:阴阳分离，阴阳叠加，阴阳纠缠。当今的量子观恰好能证明老子的阴阳观。我敢说，随着科学的进步，孔子和老子说的，一个人八字中的正负能量的多少与祖坟有关将被科学证明。