在玻尔和海森堡着手发展的一套能够解释量子现象的数学理论中，海森堡列举了所有允许的量子

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读《上帝掷骰子吗？》，回顾量子论从无到有发展的风云史，从18世纪开始直到21世纪，一批科学巨人开始颠覆传统物理学大厦，为了宇宙的终极理论而战，大大改变了人类发展的历史。再现量子物理一路的荆棘与荣光，展现科学激动人心的魅力。

量子力学的诞生离不开传统物理学家研究的一个问题：

“光是什么东西？”

远古时期，人们认为，世界上有三种不同的光，眼睛、被看到的物体和光源。

罗马时期，人们认为光源是直接到达到人的眼睛，公元1000年，人们才把光源和眼睛分离开来。

“光本质上到底是个什么东西？”

古希腊时期，有物理学家称光是非常细小的粒子流，同时，又有其他的物理学家称，既然声音是一种波，为什么光不能是一种波呢？

物理学家们为搞清楚这个原理而争论不休。于是物理学家们形成了两个派别：粒子派和波派。

粒子派的代表人物是力学发现者牛顿，而波派的代表人物是发现量子的普朗克和推出相对论的爱因斯坦。

1807年，马斯杨在无意间做双缝干涉实验的时候发现，实验结果无法用光是粒子进行解释，而光的波动可以解释这个实验结果。

1819年工程师菲涅耳做实验证明：光是一种横波。

1879年，普朗克在研究维恩关于黑体辐射的论文时，发现维恩的公式只解释了短波的问题，并没有解释长波。

普朗克研究后发现，这个公式需要假定才能得知它建立在哪个角度上，他假定电磁波的发射和吸收不是连续的而是一份份进行的，这样的一份能量叫做“能量子”，

1900年12月14日，普朗克对外宣称了这个能量——“量子”，自此量子诞生了，也说明了这个新的公式是建立在波的角度上。

量子诞生之后，爱因斯坦便联系光与量子之间的关系，1905年，爱因斯提出了一个假设“光量子”来证明光是波动的，但是“光量子”的诞生是传统的物理学领域无法接受的。

而量子也引发了几代物理学家们之间的争斗。

最为闻名的，就是1927著名的第五届索尔维会议上爱因斯坦与玻尔之间的争斗，

玻尔想让爱因斯坦承认他的量子力学理论是正确的，爱因斯坦认为玻尔的理论是错误的，奈何又拿不出实验依据，无法反驳。

说下了那句“上帝是不会掷骰子”。玻尔听到后就回怼爱因斯坦：

“请你不要擅自决定上帝要做什么！”

到了上世纪20年代中期，物理学家尼尔斯⋅玻尔、维尔纳⋅海森堡和同事们建立了量子理论，玻尔首先提出了量子跃迁的概念，但直到上世纪80年代才在实验室中被观察到。这套理论统称为哥本哈根诠释。

玻尔在早些时候就提出，原子中电子的能级（即能量状态）是量子化的，也就是说，电子只能使用某些能级，而所有中间能级都被禁止。他假设，电子通过吸收或者释放光量子颗粒即光子来改变自己的能量，而光子的能量，与允许存在的电子态之间的能隙相匹配。这就解释了为什么原子和分子能够吸收或释放特定波长的光，比如许多含铜盐是蓝色的，而钠灯则发出黄色的光。

在玻尔和海森堡着手发展的一套能够解释量子现象的数学理论中，海森堡列举了所有允许的量子态，暗示这些量子态之间的跃迁是瞬时的、不连续的。瞬时量子跃迁的概念，成为了哥本哈根诠释的一个基本理念。

量子力学的另一位奠基人、奥地利物理学家埃尔温⋅薛定谔并不赞同这个观点。薛定谔就对量子力学表示怀疑，薛定谔的理论中，他用波函数的波状实体来表示量子粒子，它们的变化是平缓的，随着时间发生连续变化，好比广阔海面上平缓的波浪一般。

薛定谔认为，真实世界中的事物不会不花一点儿时间就突然大变样，不连续的量子跃迁只是脑海中的一个幻想。在1952年发表的一篇题为“是否存在量子跃迁”的文章中，薛定谔坚定地回答：“不存在。”

二者争论的焦点不仅仅在于薛定谔喜不喜欢突然变化，而在于，玻尔等人的理论声称量子跃迁会随机发生，但说不出为什么就是那个特定时机。这就好像一个没有原因的结果，无疑是对自然因果律的极大挑战。

为了深入探究，人们需要观察到单次的量子跃迁。1986年，三个国际研究团队报告，他们在受电磁场作用下悬浮的单个原子中观察到了量子跃迁：原子在“亮”态和“暗”态之间来回转换，处在“亮”态时原子会发射一个光子，而“暗”态时则不会随机发射光子；原子在其中某一个状态下保持几十分之一秒到几秒的时间，然后再次发生跃迁。

自此之后，人们又在不同的系统中观测到了这样的跃迁，有光子在不同量子态之间的转换，也有固体材料原子在量子化的磁化状态之间跃迁。2007年，法国的一个科研团队报告发现了一种跃迁，符合他们所描述的“单个光子从出生、活跃到死亡”的过程。

量子力学有两个基本的过程，一个是按照薛定谔方程确定性地演化，另一个是因为测量导致的量子叠加态随机塌缩。薛定谔方程是量子力学核心方程，它是确定性的，跟随机性无关。那么量子力学的随机性只来自于测量。

在量子的世界里，世界的运行并不确定，一个物体可以同时处于两种相互矛盾的状态中。

我们只能预测各种结果出现的概率，却不能"左右"最后的结局。

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