一. 什么是經(jīng)典物理
18至19世紀(jì)，科學(xué)知識(shí)發(fā)生了這指數(shù)性增長(zhǎng)。牛頓力學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)取得了非凡的成效，各種物質(zhì)：桌子、椅子、鐘表、炮彈、汽車等等都能成功的被這三個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)所描繪其運(yùn)動(dòng)與行為。
二. 什么量子物理
經(jīng)典物理學(xué)只能解釋宏觀物體的運(yùn)動(dòng)與行為，但是要描述一個(gè)粒子（比如：電子）的運(yùn)動(dòng)方式，只能用量子物理解釋。量子物理的誕生，徹底顛覆了人們的常識(shí)，讓我們看看微觀世界到底怎么了？
1. 什么是量子
發(fā)熱體表面物質(zhì)以一定的離散頻率振動(dòng)，導(dǎo)致熱能只能通過(guò)微小而離散的能量團(tuán)進(jìn)行輻射，這些能量團(tuán)再不可分，他們被稱為“量子”。
量子的概念最先被普朗克提出，后來(lái)發(fā)現(xiàn)包括光在內(nèi)的所有電磁輻射都是量子化的，而非連續(xù)的。愛(ài)因斯坦也因?yàn)閺倪@個(gè)角度考慮光的特性，成功的解釋了“光電效應(yīng)”而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。但是，有大量的證據(jù)也表明光像是擴(kuò)散而連續(xù)的波。這是為什么？怎么可能既連續(xù)又離散呢？
2. 電子躍遷
玻爾發(fā)現(xiàn)，在原子內(nèi)部，電子并非繞著原子核旋轉(zhuǎn)。如果真的是這樣，根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)，帶正電的原子核會(huì)促使帶負(fù)電的電子持續(xù)釋放光能，電子會(huì)很快失去能量，并朝著原子核螺旋運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致原子塌縮。而事實(shí)上電子沒(méi)有發(fā)生這種情況，為什么？
為了解釋原子的穩(wěn)定性，波爾認(rèn)為，電子不是自由的占據(jù)原子核外的任意軌道，而是占據(jù)著某些固定的軌道。電子只能從一個(gè)軌道躍遷到下一個(gè)較低的軌道，并釋放與兩個(gè)軌道的能級(jí)差完全相同的能量團(tuán)，也就是量子。相應(yīng)的，如果電子躍遷到一個(gè)較高能級(jí)的軌道上，就要吸收一個(gè)相應(yīng)能級(jí)差的能量。
3. 測(cè)不準(zhǔn)原理
海森堡認(rèn)為，我們不可能同時(shí)知道粒子的位置和速度，我們不觀測(cè)粒子的時(shí)候，它的位置和速度都不可知，只有當(dāng)我們觀測(cè)它的時(shí)候，才能準(zhǔn)確的知道它的位置，或者準(zhǔn)確的知道它的速度。粒子的特性完全取決于觀測(cè)者，而不是客觀存在。
比如：白馬真的是白的嗎？它的顏色取決于觀察者的設(shè)備，因?yàn)槿搜蹖?duì)反射光有確定的接收頻率，而顏色是由頻率決定的，所以我們看到的是白馬。如果此白馬被其他接收不同可見(jiàn)光頻率的眼睛看到后，一定不是白色的。
4. 波動(dòng)方程
薛定諤發(fā)現(xiàn)，電子并不是一個(gè)在原子內(nèi)部做繞核運(yùn)動(dòng)的、位置不可知的、模模糊糊的粒子，而是在原子內(nèi)傳播的波。薛定諤將一個(gè)沒(méi)有被觀測(cè)的粒子描述成為一種物質(zhì)波，只不過(guò)我們一觀測(cè)，物質(zhì)波就塌縮成了一個(gè)離散的粒子，這個(gè)過(guò)程，也叫作退相干。后來(lái)，薛定諤的原子理論發(fā)展成了波動(dòng)力學(xué)。波動(dòng)方程的解不會(huì)告知電子在特定時(shí)間點(diǎn)的確定位置，而是提供了一個(gè)數(shù)集：當(dāng)我們?nèi)y(cè)量電子的時(shí)候，電子在不同位置出現(xiàn)的概率各有多大。
只要不去測(cè)量，電子會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在多個(gè)地方。波動(dòng)方程覆蓋整個(gè)空間。我們的極限就是計(jì)算出電子同時(shí)存在于空間各點(diǎn)的概率，而不能在一個(gè)特定位置找到電子。這并不意味著認(rèn)知缺陷，我們也無(wú)法通過(guò)獲得更多的信息彌補(bǔ)此缺陷，概率本事就是微觀世界的本質(zhì)特性之一。
5. 量子隧穿
電子等微觀粒子能夠穿過(guò)它們本來(lái)無(wú)法通過(guò)的“墻壁”，這就是量子隧穿現(xiàn)象。這是因?yàn)楦鶕?jù)量子力學(xué)，微觀粒子具有波的性質(zhì)，而有不為零的概率穿過(guò)“墻壁”。
對(duì)于電子，什么是“墻壁”呢？比如：在兩塊金屬（或半導(dǎo)體、超導(dǎo)體）之間夾一層厚度約為0.1nm的極薄絕緣層，由于電子不易通過(guò)絕緣層，因此絕緣層就像一個(gè)“墻壁”。假設(shè)電子開始處在左邊的金屬中，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該電子能夠穿越“墻壁”來(lái)到右側(cè)的金屬中。
6. 量子糾纏
這個(gè)更炫。
1982年，阿斯沛和他的小組成功地完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了微觀粒子之間存在著一種叫作量子糾纏的關(guān)系。在量子力學(xué)中，有共同來(lái)源的兩個(gè)微觀粒子之間存在著某種糾纏關(guān)系，不管它們被分開多遠(yuǎn)，都一直保持著糾纏的關(guān)系，對(duì)一個(gè)粒子擾動(dòng)，另一個(gè)粒子（不管相距多遠(yuǎn)）立即（瞬間）有反應(yīng)。如果觀測(cè)其中的一個(gè)粒子，兩個(gè)粒子都在瞬間塌縮，不管相聚多遠(yuǎn)，兩個(gè)粒子之間在瞬間完成了通訊。
7. 宏觀物體為什么沒(méi)有量子特性？
任何一個(gè)宏觀物體，比如我、籃球等都是由無(wú)數(shù)個(gè)基本粒子組成的。既然每個(gè)基本粒子都在量子力學(xué)的控制下，一個(gè)宏觀物體為什么不能表現(xiàn)出量子隧穿現(xiàn)象、量子糾纏現(xiàn)象呢？
宏觀物體由成千上萬(wàn)的大量粒子組成，粒子之間發(fā)生碰撞，從而破壞了粒子波動(dòng)性，也就是粒子瞬間塌縮，從而我們宏觀物體沒(méi)有表現(xiàn)出量子特性。
