這本書從開始到讀完，整整經(jīng)歷了半年時間，雖然作者表示具備小學數(shù)學和初中物理基礎的孩子都可以閱讀，但將大學物理差不多還給老師的我表示，沒有復習大學物理，很多看得不太明白，閱讀難度系數(shù)比較大！但對量子科技的好奇心驅(qū)使我堅持讀完整本書，而且對科學家孜孜不倦的科學探索和生活化描寫，使得科技進步不是冷冰冰的公式符號，不是深奧復雜的大學教材，而是有血有肉、波瀾壯闊的人類進步奮斗史，是對美麗而又神秘的宇宙萬物的大探險。最后的讀書筆記編寫更是讓我理清了脈絡，雖然這也非常的傷腦筋，以至于只摘錄完前世篇，而今生篇待以后理解更深入了再完成。

可以說本書激發(fā)了我對量子科學進一步探索的興趣，想去深入了解量子加密、量子通信、量子計算機等未來學科。因為未來在量子科技革命的影響下，變化將是巨大的，神奇的！如果對這種變化一知半解，無疑是蒙昧的，好像現(xiàn)在有年輕人不會用手機一樣。

量子論自1925年創(chuàng)立以來，到那時為止已經(jīng)經(jīng)歷了近60年的風風雨雨，它在每一個領域都顯示出了如此強大的力量，沒有任何實驗結果能夠?qū)λ岢瞿呐乱稽c點的質(zhì)疑。最偉大的物理學家（如愛因斯坦和薛定諤）向它猛烈開火，試圖把它從根本上顛覆掉，可是它的燦爛光輝卻反而顯得更加耀眼和悅目。

從實用的角度來說，量子論是有史以來最成功的理論，它不但遠超相對論和麥克斯韋電磁理論，甚至超越了牛頓的經(jīng)典力學！量子論是從風雨飄搖的亂世中成長起來的，久經(jīng)革命考驗的戰(zhàn)士，它的氣質(zhì)在風刀霜劍的嚴相逼拷之下被磨礪得更加堅韌而不可戰(zhàn)勝。

量子力學作為20世紀物理史上最重要的成就之一，到今天為止它的基本數(shù)學形式已經(jīng)被創(chuàng)立了將近整整80年。它在每一個領域內(nèi)都取得了巨大的成功，以致和相對論一起成為了支撐物理學的兩大支柱。

量子論的出現(xiàn)徹底改變了世界的面貌，它比史上任何一種理論都引發(fā)了更多的技術革命。核能、計算機技術、新材料、能源技術、信息技術……這些都在根本上和量子論密切相關。牽強一點說，如果沒有足夠的關于弱相互作用力和晶體衍射的知識，DNA的雙螺旋結構也就不會被發(fā)現(xiàn)，分子生物學也就無法建立，也就沒有如今這般火熱的生物技術革命。再牽強一點說，沒有量子力學，也就沒有歐洲粒子物理中心（CERN），而沒有CERN，也就沒有互聯(lián)網(wǎng)的www服務，更沒有劃時代的網(wǎng)絡革命。

然而事實是量子概念的誕生已經(jīng)超過整整100年，不可思議的是，它的一些基本思想?yún)s至今不為普通的大眾所熟知。

牛頓、托馬斯?楊、菲涅耳

起源要從關于光本質(zhì)上究竟是什么說起，在17世紀中期有兩種可能的假設：微粒說和波動說。

然而在一開始的時候，雙方的武裝都是非常薄弱的。微粒說固然有著悠久的歷史，但是它手中的力量是很有限的。光的直線傳播問題和反射折射問題本來是它的傳統(tǒng)領地，但波動方面軍在發(fā)展了自己的理論后，迅速就在這兩個戰(zhàn)場上與微粒平分秋色。波動論作為一種新興的理論，格里馬第的光衍射實驗是它發(fā)家的最大法寶，但它卻拖著一個沉重的包袱，就是光以太的假設。這個憑空想象出來的媒介，將在很長一段時間里成為波動軍隊的累贅。

色散實驗是牛頓所做的最為有名的實驗之一。實驗的情景在一些科普讀物里被渲染得十分impressive（令人印象深刻的）：炎熱難忍的夏天，牛頓卻戴著厚重的假發(fā)待在一間小屋里。窗戶全都被封死了，所有的窗簾也被拉上，屋子里面又悶又熱，一片漆黑，只有一束亮光從一個特意留出的小孔里面射進來。牛頓不顧身上汗如雨下，全神貫注地在屋里走來走去，并不時地把手里的一個三棱鏡插進那個小孔里。每當三棱鏡被插進去的時候，原來的那束白光就不見了，而在屋里的墻上，映射出了一條長長的彩色寬帶：顏色從紅一直到紫。這當然是一種簡單得過分的描述，不過正是憑借這個實驗，牛頓得出了白色光是由七彩光混合而成的結論。

1704年，牛頓終于出版了他的煌煌巨著《光學》。《光學》是一本劃時代的作品，幾乎可以與《原理》并列的偉大杰作，在之后整整100年內(nèi)，它都被奉為不可動搖的金科玉律。牛頓在其中詳盡地闡述了光的色彩疊合與分散，從粒子的角度解釋了薄膜透光、牛頓環(huán)以及衍射實驗中發(fā)現(xiàn)的種種現(xiàn)象。他駁斥了波動理論，那時的牛頓，已經(jīng)不再是那個可以被人隨便質(zhì)疑的青年。那時的牛頓，已經(jīng)是出版了《數(shù)學原理》的牛頓，已經(jīng)是發(fā)明了微積分的牛頓。那個時候，他已經(jīng)是國會議員，造幣局局長，皇家學會主席，已經(jīng)成為科學史上神話般的人物。

在微粒與波動的第一次交鋒中，以牛頓為首的微粒說戰(zhàn)勝了波動說，取得了在物理界被普遍公認的地位。

轉眼間，近一個世紀過去了。牛頓體系的地位已經(jīng)是如此崇高，令人不禁有一種目眩的感覺。然而1773年6月13日，英國米爾沃頓的一個教徒的家庭里誕生了一個男孩，取名為托馬斯?楊。

1807年，托馬斯?楊總結出版了他的《自然哲學講義》，里面綜合整理了他在光學方面的工作，并第一次描述了他那個名揚四海的實驗：光的雙縫干涉。后來的歷史證明，這個實驗完全可以躋身于物理學史上最經(jīng)典的前五個實驗之列。而在今天，它更是理所當然地出現(xiàn)在每一本中學物理的教科書上。楊的著作點燃了革命的導火索，物理史上的“第二次波粒戰(zhàn)爭”開始了。

但是在1809年，馬呂斯發(fā)現(xiàn)的偏振現(xiàn)象，這一現(xiàn)象和已知的波動論有抵觸的地方。

決定性的時刻在1819年到來了，菲涅耳采用了光是一種波動的觀點，并以嚴密的數(shù)學推理，極為圓滿地解釋了光的衍射問題。他的體系洋洋灑灑，天衣無縫，完美無缺，令委員會成員為之深深驚嘆。泊松并不相信這一結論，對它進行了仔細的審查，結果發(fā)現(xiàn)當把這個理論應用于圓盤衍射的時候，在陰影中間將會出現(xiàn)一個亮斑。這在泊松看來是十分荒謬的，影子中間怎么會出現(xiàn)亮斑呢？這差點使得菲涅耳的論文中途夭折。但菲涅耳的同事，評委之一的阿拉果在關鍵時刻堅持要進行實驗檢測，結果發(fā)現(xiàn)真的有一個亮點如同奇跡一般地出現(xiàn)在圓盤陰影的正中心，位置亮度和理論符合得相當完美，圓盤陰影正中的亮點，后來被相當誤導性地稱作“泊松亮斑”。

菲涅耳理論的這個勝利成了第二次波粒戰(zhàn)爭的決定性事件。他獲得了那一屆的科學獎（GrandPrix），同時一躍成為了可以和牛頓、惠更斯比肩的光學界的傳奇人物。菲涅耳不久后又作出了一個石破天驚的決定：他革命性地假設光是一種橫波（也就是類似水波那樣，振子作相對傳播方向垂直運動的波），而不像從胡克以來所一直認為的那樣，是一種縱波（類似彈簧波，振子作相對傳播方向水平運動的波）。

1821年，菲涅耳發(fā)表了題為《關于偏振光線的相互作用》的論文，用橫波理論成功地解釋了偏振現(xiàn)象，攻克了戰(zhàn)役中一個最難以征服的據(jù)點。

到了19世紀中期，微粒說挽回戰(zhàn)局的唯一希望就是光速在水中的測定結果了。因為根據(jù)粒子論，這個速度應該比真空中的光速要快，而根據(jù)波動論，這個速度則應該比真空中要慢才對。

1850年5月6日，微粒軍團迎來了它的滑鐵盧。傅科（他后來以“傅科擺”實驗而聞名）向法國科學院提交了他關于光速測量實驗的報告。在準確地得出光在真空中的速度之后，他也進行了水中光速的測量，發(fā)現(xiàn)這個值小于真空中的速度，只有前者的3/4。這一結果徹底宣判了微粒說的死刑，波動論終于在100多年后革命成功，推翻了微粒王朝，登上了物理學統(tǒng)治地位的寶座。在勝利者盛大的加冕典禮中，第二次波粒戰(zhàn)爭隨著微粒的戰(zhàn)敗而塵埃落定。

但菲涅耳的橫波理論卻留給波動一個尖銳的難題，就是以太的問題。但是波動說并沒有為此困惑多久，因為更加激動人心的勝利很快就到來了。偉大的麥克斯韋發(fā)表了三篇關于電磁理論的論文，并于1865年預言光其實只是電磁波的一種。而電磁理論則要從法拉第說起。

法拉第、麥克斯韋、赫茲

1831年10月17日，邁克爾·法拉第，世界著名的自學成才的科學家，英國物理學家、化學家，首次發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，并進而得到產(chǎn)生交流電的方法。1831年10月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機，是人類創(chuàng)造出的第一個發(fā)電機。由于他在電磁學方面做出了偉大貢獻，被稱為“電學之父”和“交流電之父”。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋，在前人成就的基礎上，對整個電磁現(xiàn)象作了系統(tǒng)、全面的研究，憑借他高深的數(shù)學造詣和豐富的想象力接連發(fā)表了電磁場理論的三篇論文：《論法拉第的力線》（1855年12月至1856年2月）；《論物理的力線》（1861至1862年）；《電磁場的動力學理論》（1864年12月8日）。對前人和他自己的工作進行了綜合概括，將電磁場理論用簡潔、對稱、完美數(shù)學形式表示出來，經(jīng)后人整理和改寫，成為經(jīng)典電動力學主要基礎的麥克斯韋方程組。

據(jù)此，1865年他預言了電磁波的存在，電磁波只可能是橫波，并推導出電磁波的傳播速度等于光速，同時得出結論：光是電磁波的一種形式，揭示了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1873年出版了科學名著《電磁理論》。系統(tǒng)、全面、完美地闡述了電磁場理論。沒有電磁學就沒有現(xiàn)代電工學，也就不可能有現(xiàn)代文明。

1887年，赫茲揉了揉眼睛，直起腰來：現(xiàn)在一切都清楚了，電磁波真真實實地存在于空間之中，正是它激發(fā)了接收器上的電火花。他勝利了，同時，麥克斯韋的理論也勝利了，物理學的一個新高峰——電磁理論終于被建立起來。偉大的法拉第為它打下了地基，偉大的麥克斯韋建造了它的主體，而今天，他——偉大的赫茲——為這座大廈封了頂。赫茲的實驗也同時標志著經(jīng)典物理的頂峰。

羅杰?彭羅斯（RogerPenrose）在他的名著《皇帝新腦》一書里毫不猶豫地將它和牛頓力學，相對論和量子論并列，稱之為“Superb”的理論。

在光學的方面，波動已經(jīng)統(tǒng)一了天下，新的電磁理論更把它的光榮擴大到了整個電磁世界。在熱的方面，熱力學三大定律已經(jīng)基本建立（第三定律已經(jīng)有了雛形），而在克勞修斯、范德瓦爾斯、麥克斯韋、玻爾茲曼和吉布斯等天才的努力下，分子運動論和統(tǒng)計熱力學也被成功地建立起來了。更令人驚奇的是，這一切都彼此相符而互相包容，形成了一個經(jīng)典物理的大同盟。經(jīng)典力學、經(jīng)典電動力學和經(jīng)典熱力學（加上統(tǒng)計力學）形成了物理世界的三大支柱。它們緊緊地結合在一塊兒，構筑起了一座華麗而雄偉的殿堂，一個經(jīng)典物理的黃金時代。科學的力量似乎從來都沒有這樣地強大，這樣地令人神往。人們也許終于可以相信，上帝造物的奧秘被他們所完全掌握了，再沒有遺漏的地方。從當時來看，我們也許的確是有資格這樣驕傲的，因為所知道的一切物理現(xiàn)象，幾乎都可以從現(xiàn)成的理論里得到解釋。力、熱、光、電、磁……一切的一切，都在人們的控制之中，而且所用的居然都是同一種手法。

19世紀末的物理學天空中閃爍著金色的光芒，象征著經(jīng)典物理帝國的全盛時代。這樣的偉大時期在科學史上是空前的，或許也將是絕后的。然而，這個統(tǒng)一的強大帝國卻注定了只能曇花一現(xiàn)。

赫茲1887年的電磁波實驗的意義應該是復雜而深遠的。它一方面徹底建立了電磁場論，為經(jīng)典物理的繁榮添加了濃重的一筆；在另一方面，它卻同時又埋藏下了促使經(jīng)典物理自身毀滅的武器，孕育出了革命的種子。

在卡爾斯魯厄大學的那間實驗室里，赫茲銅環(huán)接收器的缺口之間不停地爆發(fā)著電火花，明白無誤地昭示著電磁波的存在。但這個火花很黯淡，不容易觀察，于是赫茲把它隔離在一個黑暗的環(huán)境里。為了使效果盡善盡美，他甚至把發(fā)生器產(chǎn)生的那些火花光芒也隔離開來，不讓它們干擾到接收器。這個時候，奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了：當沒有光照射到接受器的時候，接收器電火花所能跨越的最大空間距離就一下子縮小了。換句話說，沒有光照時，我們的兩個小球必須靠得更近才能產(chǎn)生火花。假如我們重新讓光（特別是高頻光）照射接收器，則電火花的出現(xiàn)就又變得容易起來。

連赫茲自己也不知道，他已經(jīng)親手觸摸到了量子這個還在沉睡的幽靈，雖然還沒能將其喚醒，卻已經(jīng)給剛剛到達繁盛的電磁場論安排下了一個可怕的詛咒。在經(jīng)典物理還沒有來得及多多體味一下自己的盛世前，一連串意想不到的事情在19世紀的最后幾年連續(xù)發(fā)生了，仿佛是一個不祥的預兆。

經(jīng)典物理學上空的兩朵小烏云

1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。1896年，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾元素的放射現(xiàn)象。1897年，居里夫人和她的丈夫皮埃爾?居里研究了放射性，并發(fā)現(xiàn)了更多的放射性元素：釷、釙、鐳。1897年，J.J.湯姆遜在研究了陰極射線后認為它是一種帶負電的粒子流。電子被發(fā)現(xiàn)了。1899年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了元素的嬗變現(xiàn)象。

一種山雨欲來的壓抑感覺在人們心中擴散。新的世紀很快就要來到，人們不知道即將發(fā)生什么，歷史將要何去何從。眺望天邊，人們隱約可以看到兩朵小小的烏云，小得那樣不起眼。沒人知道，它們即將帶來一場狂風暴雨，將舊世界的一切從大地上徹底抹去。而我們，也即將沖進這暴風雨的中心，去看一看那場天崩地坼的革命。

1900年4月27日，倫敦的天氣還是有一些陰冷。馬路邊的咖啡店里，人們興致勃勃地談論著當時正在巴黎舉辦的萬國博覽會。街上的報童在大聲叫賣報紙，那上面正在討論中國義和團運動最新的局勢進展以及各國在北京使館人員的狀況。在阿爾伯馬爾街皇家研究所，開爾文正演講《在熱和光動力理論上空的19世紀烏云》，在物理學陽光燦爛的天空中飄浮著兩朵小烏云。這兩朵著名的烏云，分別指的是經(jīng)典物理在光以太和麥克斯韋－玻爾茲曼能量均分學說上遇到的難題。再具體一些，指的就是人們在邁克爾遜－莫雷實驗和黑體輻射研究中的困境。

邁克爾遜－莫雷實驗是物理史上最有名的“失敗的實驗”。它當時在物理界引起了轟動，因為以太這個概念作為絕對運動的代表，是經(jīng)典物理學和經(jīng)典時空觀的基礎。而這根支撐著經(jīng)典物理學大廈的梁柱竟然被一個實驗的結果而無情地否定，那就意味著整個物理世界的轟然崩塌。第一朵烏云，最終導致了相對論革命的爆發(fā)。

請諸位做個深呼吸，因為我們的故事終于就要進入正軌。歸根到底，這一切的一切，原來都要從那令人困惑的“黑體”開始。這第二朵烏云，最終導致了量子論革命的爆發(fā)。

一個物體之所以看上去是白色的，那是因為它反射所有頻率的光波；反之，如果看上去是黑色的，那是因為它吸收了所有頻率的光波的緣故。物理上定義的“黑體”，指的是那些可以吸收全部外來輻射的物體，比如一個空心的球體，內(nèi)壁涂上吸收輻射的涂料，外壁上開一個小孔。那么，因為從小孔射進球體的光線無法反射出來，這個小孔看上去就是絕對黑色的，即是我們定義的“黑體”。

實驗表明，對于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關外，還與材料種類及表面狀況有關，而黑體輻射電磁波的波長分布只與黑體溫度有關，因而反應了某種具有普遍意義的客觀規(guī)律。

1894年維恩提出了他的輻射能量分布定律公式，但他的分子假設使得經(jīng)典物理學家們十分地不舒服。因為輻射是電磁波，而大家已經(jīng)都知道，電磁波是一種波動。用經(jīng)典粒子的方法去分析，似乎讓人感到隱隱地有些不對勁。盧梅爾和普林舍姆于1899年報告，當把黑體加熱到1000多K的高溫時，測到的短波長范圍內(nèi)的曲線和維恩公式符合得很好，但在長波方面，實驗和理論出現(xiàn)了偏差。

瑞利的做法是拋棄玻爾茲曼的分子運動假設，簡單地從經(jīng)典的麥克斯韋理論出發(fā)，最終他也得出了自己的公式。后來，另一位物理學家金斯計算出了公式里的常數(shù)，最后他們得到的說的瑞利-金斯（Rayleigh-Jeans）公式形式，就從理論上證明了ρ和T在高溫長波范圍內(nèi)成正比的實驗結果。它在長波方面雖然符合了實驗數(shù)據(jù)，但在短波方面的失敗卻是顯而易見的。

然而，畢竟新世紀的鐘聲已經(jīng)敲響，物理學的偉大革命就要到來。

量子的誕生——普朗克

1900年10月19日，普朗克在柏林德國物理學會的會議上，把這個新鮮出爐的公式公諸于眾。在長波的時候，它表現(xiàn)得就像正比關系一樣。而在短波的時候，它則退化為維恩公式的原始形式。這就是著名的普朗克黑體公式。

普朗克頗有一種破釜沉舟的氣概。除了熱力學的兩個定律他認為不可動搖之外，甚至整個宇宙，他都做好了拋棄的準備。不過，饒是如此，當他終于理解了公式背后所包含的意義之后，他還是驚訝到不敢相信和接受所發(fā)現(xiàn)的一切。普朗克當時做夢也沒有想到，他的工作絕不僅僅是改變物理學的一些面貌而已。事實上，大半個物理學和整個化學都將被徹底摧毀和重建，一個神話時代即將拉開帷幕。

在種種嘗試都失敗了以后，普朗克發(fā)現(xiàn)，他必須接受他一直不喜歡的統(tǒng)計力學立場，從玻爾茲曼的角度來看問題，把熵和幾率引入到這個系統(tǒng)里來。原來普朗克發(fā)現(xiàn)，僅僅引入分子運動理論還是不夠的。在處理熵和幾率的關系時，如果要使得我們的新方程成立，就必須做一個假定：

假設能量在發(fā)射和吸收的時候，不是連續(xù)不斷，而是分成一份一份的。 正是這個假定，推翻了自牛頓以來200多年，曾經(jīng)被認為是堅固不可摧毀的經(jīng)典世界，徹底改變了自古以來人們對世界的最根本的認識。因為自從伽利略和牛頓用數(shù)學規(guī)則馴服了大自然之后，一切自然的過程就都被當成是連續(xù)不間斷的。這種連續(xù)性，平滑性的假設，是微積分的根本基礎。牛頓、麥克斯韋那龐大的體系，便建筑在這個地基之上，度過了百年的風雨。

1900年12月14日，人們還在忙活著準備歡度圣誕節(jié)。這一天，普朗克在德國物理學會上發(fā)表了他的大膽假設。他宣讀了那篇名留青史的《黑體光譜中的能量分布》的論文，其中改變歷史的是這段話：為了找出N個振子具有總能量Un的可能性，我們必須假設Un是不可連續(xù)分割的，它只能是一些相同部件的有限總和……

這個基本單位，普朗克把它稱作“能量子”（Energieelement），但隨后很快，在另一篇論文里，他就改稱為“量子”（Elementarquantum），英語就是quantum。這個單詞來自拉丁文quantus，本來的意思就是“多少”“量”。量子就是能量的最小單位，就是能量里的一美分，一切能量的傳輸，都只能以這個量為單位來進行。

這個最小單位究竟是多少呢？從普朗克的方程里可以容易地推算出答案：它等于一個常數(shù)乘以特定輻射的頻率。用一個簡明的公式來表示：其中E是單個量子的能量，ν是頻率。那個h就是神秘的量子常數(shù)，以它的發(fā)現(xiàn)者命名，稱為“普朗克常數(shù)”。它約等于6.626×10-27爾格?秒，也就是6.626×10-34焦耳?秒。這個值，正如我們以后將要看到的那樣，原來竟是構成我們整個宇宙最為重要的3個基本物理常數(shù)之一（另兩個是引力常數(shù)G和光速c）。

請各位記住1900年12月14日這個日子，這一天就是量子的誕辰。

這個幽靈是如此地具有革命性和毀壞性，以至于它所過之處，最富麗堂皇的宮殿都在瞬間變成了斷瓦殘垣。物理學構筑起來的精密體系被毫不留情地砸成廢鐵，千百年來亙古不變的公理被扔進垃圾箱中不得翻身。它所帶來的震撼力和沖擊力是如此地大，以至于后來它的那些偉大的開創(chuàng)者們都驚嚇不已，紛紛站到了它的對立面。當然，它也決不僅僅是一個破壞者，它更是一個前所未有的建設者。科學史上最杰出的天才們參與了它成長中的每一步，賦予了它華麗的性格和無可比擬的力量，人類理性最偉大的構建終將在它的手中誕生。

一場前所未有的革命已經(jīng)到來，一場最為反叛和徹底的革命，也是最具有傳奇和史詩色彩的革命。暴風雨的種子已經(jīng)在烏云的中心釀成，只等適合的時候，便要催動起史無前例的雷電和風暴，向世人昭示它的存在。而這一切，都是從那個叫做馬克斯?普朗克的男人那里開始的。普朗克以一種那個時代非常難得的開創(chuàng)性態(tài)度來對待黑體的難題，他為后來的人打開了一扇通往全新未知世界的大門。

自從量子革命以來，學者們越來越多地認識到，空間不一定能夠這樣無限分割下去。量子效應使得空間和時間的連續(xù)性喪失了，芝諾所連續(xù)無限次分割的假設并不能夠總是成立。這樣一來，芝諾悖論便不攻自破了。量子論告訴我們，“無限分割”的概念是一種數(shù)學上的理想，而不可能在現(xiàn)實中實現(xiàn)。一切都是不連續(xù)的，連續(xù)性的美好藍圖，也許不過是我們的一種想象。

牛頓的體系閃耀著神圣不可侵犯的光輝，從誕生的那刻起便有著一種天上地下唯我獨尊的氣魄。麥克斯韋的方程組簡潔深刻，傾倒眾生，被譽為上帝譜寫的詩歌。愛因斯坦的相對論雖然是平民出身，但骨子里卻繼承著經(jīng)典體系的貴族優(yōu)雅氣質(zhì)，它的光芒稍經(jīng)發(fā)掘后便立即照亮了整個時代。

但量子論卻不同，量子論的成長史，更像是一部艱難的探索史，其中的每一步，都充滿了陷阱、荊棘和迷霧。量子的誕生伴隨著巨大的陣痛，它的命運注定了將要起伏而多舛，甚至一直到今天，它還在與反對者們不懈地搏斗。量子論的思想是如此反叛和躁動，以至于它與生俱來地有著一種對抗權貴的平民風格；而它顯示出來的潛在力量又是如此地巨大而近乎無法控制，這一切使得所有的人都對它懷有深深的懼意。而在這些懷有戒心的人們中間，最有諷刺意味的就要算量子的創(chuàng)始人：普朗克自己了。

這個思想，一直要到1915年，當玻爾的模型取得了空前的成功后，才在普朗克的腦海中扭轉過來。量子論就像神話中的英雄海格力斯（Hercules），一出生就被拋棄在荒野里，命運更為他安排了重重枷鎖。他的所有榮耀，都要靠自己那非凡的力量和一系列艱難的斗爭來爭取。作為普朗克本人來說，他從一個革命的創(chuàng)始者而最終走到了時代的反面，沒能在這段振奮人心的歷史中起到更多的積極作用，這無疑是十分遺憾的。

量子論不像牛頓力學或者愛因斯坦相對論，它的身上沒有天才的個人標簽，相反，整整一代精英共同促成了它的光榮。

好戲也該上演了。

愛因斯坦奠基量子論

當光照射到金屬上的時候，會從它的表面打出電子來。對于光與電之間存在的這種饒有趣味的現(xiàn)象，人們給它取了一個名字，叫做“光電效應”。總而言之，對于特定的金屬，能不能打出電子，由光的頻率說了算。而打出多少電子，則由光的強度說了算。1905年，在瑞士的伯爾尼專利局，一位26歲的小公務員，三等技師職稱，留著一頭亂蓬蓬頭發(fā)的年輕人把他的眼光在光電效應的這個問題上停留了一下。這個人的名字叫做阿爾伯特?愛因斯坦。

對于科學界來說，伯爾尼的專利局卻意味著許多。它在現(xiàn)代科學史上的意義，不啻于伊斯蘭文化中的麥加城，有一種頗為神圣的光輝在里邊。這都是因為在100年前，這個專利局“很有眼光”地雇用了一位小職員，他的名字就叫做阿爾伯特?愛因斯坦。這個故事再一次告訴我們，小廟里面有時也會出大和尚。

愛因斯坦每天在他的辦公室里工作8個小時，擺弄那堆形形色色的專利圖紙，然后他趕回家，推著嬰兒車到伯爾尼的馬路上散步。空下來的時候，他和朋友們聚會，大家興致勃勃地討論休謨、斯賓諾莎和萊辛。要是突然心血來潮了，愛因斯坦便拿出他的那把小提琴，給大家表演或是伴奏。當然，更多的時候，他還是鉆研最感興趣的物理問題，陷入沉思后，往往廢寢忘食。

1905年的一系列奇跡是從3月17日開始的。那一天，愛因斯坦寫出了一篇關于輻射的論文，它后來發(fā)表在《物理學紀事》雜志上，題目叫做《關于光的產(chǎn)生和轉化的一個啟發(fā)性觀點》。這篇文章僅僅是愛因斯坦有生以來發(fā)表的第6篇正式論文，而就是這篇論文，將給他帶來多少人終生夢寐以求的諾貝爾獎，也開創(chuàng)了屬于量子論的一個全新時代。

E=h?，提高頻率，不正是提高單個量子的能量嗎？而更高能量的量子，不正好能夠打擊出更高能量的電子嗎？另一方面，提高光的強度，只是增加量子的數(shù)量罷了，所以相應的結果自然是打擊出更多數(shù)量的電子！根據(jù)這種假設，從一點所發(fā)出的光線在不斷擴大的空間中傳播時，它的能量不是連續(xù)分布的，而是由一些數(shù)目有限，局限于空間中某個地點的‘能量子’（energyquanta）所組成的。這些能量子是不可分割的，它們只能整份地被吸收或發(fā)射。”組成光的能量的這種最小的基本單位，愛因斯坦后來把它們叫做“光量子”（lightquanta）。一直到了1926年，美國物理學家劉易斯（G.N.Lewis）才把它換成了今天常用的名詞，叫做“光子”（photon）。

光量子是一個非常大膽的假設，它是在直接地向經(jīng)典物理體系挑戰(zhàn)。光量子和傳統(tǒng)的電磁波動圖像顯得格格不入。它其實就是昔日微粒說的一種翻版，假設光是離散的，由一個個小的基本單位所組成的。另一方面，當時關于光電效應的實驗沒有一個能夠非常明確地證實光量子的正確性。

仿佛宿命一般，歷史在轉了一個大圈之后，又回到起點。關于光的本性問題，干戈再起，“第三次波粒戰(zhàn)爭”一觸即發(fā)。而這次，導致的后果是全面的世界大戰(zhàn)，天翻地覆，一切在毀滅后才得到重生。

1666年，23歲的牛頓為了躲避瘟疫，回到鄉(xiāng)下的老家度假。在那段日子里，他一個人獨立完成了幾項開天辟地的工作，包括發(fā)明了微積分（流數(shù)），完成了光分解的實驗分析，以及對于萬有引力定律的開創(chuàng)性思考。在那一年，他為數(shù)學、力學和光學三大學科分別打下了基礎，而其中的任何一項工作，都足以讓他名列有史以來最偉大的科學家之列。

1905年的愛因斯坦也是這樣，在專利局里蝸居的他在這一年寫出了6篇論文：3月18日，是我們上面提到過的關于光電效應的文章，這成為了量子論的奠基石之一。4月30日，關于測量分子大小的論文，這為他贏得了博士學位。5月11日和后來的12月19日，兩篇關于布朗運動的論文，成了分子論的里程碑。6月30日，題為《論運動物體的電動力學》的論文，這個不起眼的題目后來被加上了一個如雷貫耳的名稱，叫做“狹義相對論”，它的意義就不用我多說了。9月27日，關于物體慣性和能量的關系，這是狹義相對論的進一步說明，并且在其中提出了著名的質(zhì)能方程E=mc2（E表示能量，m代表質(zhì)量，而c則表示光速）。 單單這一年的工作，便至少配得上3個諾貝爾獎。相對論的意義是不是諾貝爾獎所能評價的，還很難說。而這一切也不過是在專利局的辦公室里，一個人用紙和筆完成的而已。

1911年10月30日，第一屆索爾維會議正式在比利時布魯塞爾召開。24位最杰出的物理學家參加了會議，并在量子理論，氣體運動理論以及輻射現(xiàn)象等課題上進行了討論。這仍然是量子發(fā)展史上的一次重大事件，因為量子問題終于在這次會議之后被推到了歷史的最前沿，成為時代潮頭上的一個焦點。愛因斯坦的朋友貝索后來把1911年的會議稱為一次“巫師盛會”，也許，這真的是量子魔法師在炫技前所念的最后的神奇咒語？

一起去看看量子魔法是怎樣影響了實實在在的物質(zhì)——原子核和電子的。

湯姆遜、盧瑟福、巴爾末、玻爾

1897年，J.J.湯姆遜在研究陰極射線的時候，發(fā)現(xiàn)了原子中電子的存在。這打破了從古希臘人那里流傳下來的“原子不可分割”的理念，明確地向人們展示：原子是可以繼續(xù)分割的，它有著自己的內(nèi)部結構呢！湯姆遜那時完全缺乏實驗證據(jù)，他于是展開自己的想象，勾勒出這樣的圖景：原子呈球狀，帶正電荷，而帶負電荷的電子則一粒粒地“鑲嵌”在這個圓球上。史稱“葡萄干布丁”模型。

1910年，盧瑟福和學生們在他的實驗室里進行了一次名留青史的實驗。他們用α粒子（帶正電的氦核）來轟擊一張極薄的金箔，想通過散射來確認那個“葡萄干布丁”的大小和性質(zhì)。這時候，極為不可思議的情況出現(xiàn)了：有少數(shù)α粒子的散射角度是如此之大，以致超過90度。

他認識到，α粒子被反彈回來，必定是因為它們和金箔原子中某種極為堅硬密實的核心發(fā)生了碰撞。這個核心應該是帶正電，而且集中了原子的大部分質(zhì)量。但是，從α粒子只有很少一部分出現(xiàn)大角度散射這一情況來看，那核心占據(jù)的地方是很小的，不到原子半徑的萬分之一。

在他描述的原子圖像中，有一個占據(jù)了絕大部分質(zhì)量的“原子核”在原子的中心。而在這個原子核的四周，帶負電的電子則沿著特定的軌道繞著它運行。這很像一個行星系統(tǒng)（比如太陽系），所以這個模型被理所當然地稱為“行星系統(tǒng)”模型。

但是，這個看來完美的模型卻有著自身難以克服的嚴重困難。因為物理學家們很快就指出，帶負電的電子繞著帶正電的原子核運轉，這個體系是不穩(wěn)定的。根據(jù)麥克斯韋理論，兩者之間會放射出強烈的電磁輻射，從而導致電子一點點地失去自己的能量。作為代價，它便不得不逐漸縮小運行半徑，直到最終“墜毀”在原子核上為止，整個過程用時不過一眨眼的工夫。

1912年7月，玻爾完成了他在原子結構方面的第一篇論文，歷史學家們后來常常把它稱作“曼徹斯特備忘錄”。玻爾在其中已經(jīng)開始試圖把量子的概念結合到盧瑟福模型中去，以解決經(jīng)典電磁力學所無法解釋的難題。

玻爾在哥本哈根埋頭苦干的那個年頭，門捷列夫的元素周期律已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了很久，化學鍵理論也已經(jīng)被牢固地建立。種種跡象都表明在原子內(nèi)部，有一種潛在的規(guī)律支配著它們的行為，并形成某種特定的模式。

1913年初，年輕的丹麥人漢森請教玻爾，在他那量子化的原子模型里如何解釋原子的光譜線問題。對于這個問題，玻爾之前并沒有太多地考慮過，原子光譜對他來說是陌生和復雜的，成千條譜線和種種奇怪的效應在他看來太雜亂無章，似乎不能從中得出什么有用的信息。然而漢森告訴玻爾，這里面其實是有規(guī)律的，比如巴爾末公式。

概括來說，當時的人們已經(jīng)知道，任何元素在被加熱時都會釋放出含有特定波長的光線，比如我們從中學的焰色實驗中知道，鈉鹽放射出明亮的黃光，鉀鹽則呈紫色，鋰是紅色，銅是綠色,等等。將這些光線通過分光鏡投射到屏幕上，便得到光譜線。但是，這些譜線呈現(xiàn)什么規(guī)律以及為什么會有這些規(guī)律，1885年，瑞士的一位數(shù)學教師巴爾末發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律，并總結了一個公式來表示這些波長之間的關系，這就是著名的巴爾末公式。將它的原始形式稍微變換一下，用波長的倒數(shù)來表示，則顯得更加簡單明了。

它像一個火花，瞬間點燃了玻爾的靈感，所有的疑惑在那一刻變得順理成章了。巴爾末公式里面用到了一個變量n，那是大于2的任何正整數(shù)。n可以等于3，可以等于4，但不能等于3.5，這無疑是一種量子化的表述。玻爾深呼了一口氣，他的大腦在急速地運轉：原子只能放射出波長符合某種量子規(guī)律的輻射，這說明了什么呢？我們再回憶一下從普朗克引出的那個經(jīng)典量子公式：E=hv。頻率（波長）是能量的量度，原子只釋放特定波長的輻射，說明在原子內(nèi)部，它只能以特定的量吸收或發(fā)射能量。說明電子只能在特定的“勢能位置”之間轉換。也就是說，電子只能按照某些“確定的”軌道運行，這些軌道，必須符合一定的勢能條件，從而使得電子在這些軌道間躍遷時，只能釋放出符合巴爾末公式的能量來。

玻爾所有的這些思想，轉化成理論推導和數(shù)學表達，并以三篇論文的形式最終發(fā)表。這三篇論文（或者也可以說，一篇大論文的三個部分），分別題名為《論原子和分子的構造》，《單原子核體系》和《多原子核體系》，于1913年3月到9月陸續(xù)寄給了遠在曼徹斯特的盧瑟福，并由后者推薦發(fā)表在《哲學雜志》上。這就是在量子物理歷史上劃時代的文獻，亦即偉大的“三部曲”。

如果把量子力學的發(fā)展史分為三部分，1900年的普朗克宣告了量子的誕生，那么1913年的玻爾則宣告了它進入了青年時代。一個完整的關于原子的理論體系第一次被建造起來，但是玻爾理論沒法解釋，為什么電子有著離散的能級和量子化的行為，它只知其然，而不知其所以然。

康普頓、德布羅意、玻色、戴維遜、湯姆遜

1923年，康普頓則帶領微粒軍團取得了一場決定性的勝利，把他們所潛藏著的驚人力量展現(xiàn)得淋漓盡致。他在研究X射線被自由電子散射的時候，發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：散射出來的X射線分成兩個部分，一部分和原來的入射射線波長相同，而另一部分卻比原來的射線波長要長，具體的大小和散射角存在著函數(shù)關系。

終于有一天，他作了一個破釜沉舟的決定，引入光量子的假設，把X射線看做能量為h?的光子束的集合。這個假定馬上讓他看到了曙光，眼前豁然開朗：那一部分波長變長的射線是因為光子和電子碰撞所引起的。光子像普通的小球那樣，不僅帶有能量，還具有沖量，當它和電子相撞，便將自己的能量交換一部分給電子。這樣一來光子的能量下降，根據(jù)公式E=h?，E下降導致?下降，頻率變小，便是波長變大，over（結束）。

上帝造了光，愛因斯坦指出了什么是光，而康普頓，則第一個在真正意義上“看到”了這光。“第三次波粒戰(zhàn)爭”全面爆發(fā)了。卷土重來的微粒軍團裝備了最先進的武器：光電效應和康普頓效應。

1924年，德布羅意推論：根據(jù)愛因斯坦那著名的方程，如果電子有質(zhì)量m，那么它一定有一個內(nèi)稟的能量E=mc2,好，讓我們再次回憶那個我說過很有用的量子基本方程，E=h?，也就是說，對應這個能量，電子一定會具有一個內(nèi)稟的頻率。這個頻率的計算很簡單，因為mc2=E=h?，所以?=mc2/h。好,電子有一個內(nèi)在頻率。那么頻率是什么呢？它是某種振動的周期。那么我們又得出結論，電子內(nèi)部有某些東西在振動。是什么東西在振動呢？德布羅意借助相對論，開始了他的運算，結果發(fā)現(xiàn)……當電子以速度v前進時，必定伴隨著一個速度為c2/v的波……

噢，你沒有聽錯。電子在前進時，本身總是伴隨著一個波。細心的讀者可能要發(fā)出疑問，因為他們發(fā)現(xiàn)這個波的速度c2/v將比光速還快上許多，但是這不是一個問題。德布羅意證明，這種波不能攜帶實際的能量和信息，因此并不違反相對論。德布羅意把這種波稱為“相波”（phasewave），后人為了紀念他，也稱其為“德布羅意波”。計算這個波的波長是容易的，就簡單地把上面得出的速度除以它的頻率，那么我們就得到:λ=(c2/v)/(mc2/h)=h/mv,這個叫做德布羅意波長公式。

在博士答辯中，所有的人都在異口同聲地說，“如果電子是一個波，那么就讓我們看到它是一個波的樣子。把它的衍射實驗做出來給我們看，把干涉圖紋放在我們的眼前。”德布羅意有禮貌地回敬道：“是的，先生們，我會給你們看到證據(jù)的。我預言，電子在通過一個小孔或者晶體的時候，會像光波那樣，產(chǎn)生一個可觀測的衍射現(xiàn)象。”

德布羅意的博士學位當然不是僥幸得來的，恰恰相反，這也許是頒發(fā)過的含金量最高的學位之一。德布羅意是有史以來第一個僅憑借博士論文就直接獲取科學的最高榮譽——諾貝爾獎的例子，而他的精彩預言也將和他本人一樣在物理史上流芳百世。

1924年，玻色把光看成是不可區(qū)分的粒子的集合，從這個簡單的假設出發(fā)，他一手推導出了普朗克的黑體公式！愛因斯坦親自把這篇重要的論文翻譯成德文發(fā)表，他隨即又進一步完善玻色的思想，發(fā)展出了后來在量子力學中具有舉足輕重地位的玻色-愛因斯坦統(tǒng)計方法。玻色-愛因斯坦統(tǒng)計的確立是微粒在光領域的又一個里程碑式的勝利。原來僅僅把光簡單地看成全同的粒子，困擾人們多時的黑體輻射和別的許許多多的難題就自然都迎刃而解！

1925年，物理學真正走到了一個十字路口。它迷茫而又困惑，不知道前途何去何從。玻爾建立的大廈雖然看起來還是頂天立地，但稍微了解一點內(nèi)情的工程師們都知道它已經(jīng)幾經(jīng)裱糊，傷筋動骨，搖搖欲墜，只是仍然在苦苦支撐而已。更何況，這個大廈還憑借著對應原理的天橋，依附在麥克斯韋的舊樓上，這就更教人不敢對它的前途抱有任何希望。在另一邊，微粒和波動打得烽火連天，誰也奈何不了誰，長期的戰(zhàn)爭已經(jīng)使物理學的基礎處在崩潰邊緣，它甚至不知道自己是建立在什么東西之上。

1927年，貝爾電話實驗室的戴維遜就和革末通過實驗精確地證明了電子的波動性：被鎳塊散射的電子，其行為和X射線衍射一模一樣！人們終于發(fā)現(xiàn)，在某種情況下，電子表現(xiàn)出如X射線般的純粹波動性質(zhì)來。

1927年，G.P.湯姆遜，著名的J.J.湯姆遜的兒子，在劍橋通過實驗進一步證明了電子的波動性。實驗中得到的電子的衍射圖案，和X射線衍射圖案相差無幾，而所有的數(shù)據(jù)，也都和德布羅意的預言吻合得天衣無縫。現(xiàn)在沒什么好懷疑的了，我們可以賭咒發(fā)誓：電子，千真萬確，童叟無欺，絕對是一種波！

海森堡、薛定諤、玻爾、波恩

1925年，海森堡得益于愛因斯坦的相對論的思路而創(chuàng)立起了矩陣力學，并提出不確定性原理及矩陣理論。海森堡堅定地想，物理學應當有一個堅固的基礎，它只能夠從一些直接可以被實驗觀察和檢驗的東西出發(fā)。一個物理學家應當始終堅持嚴格的經(jīng)驗主義，而不是想象一些圖像來作為理論的基礎。電子的軌道，還有它繞著軌道的運轉頻率，都不是能夠?qū)嶋H觀察到的，那么只有“能級差”或者“軌道差”是可以被直接觀察到的，而“能級”和“軌道”卻不是。

波恩和約爾當奠定了一種新的力學——矩陣力學的基礎。在這種新力學體系的魔法下，普朗克常數(shù)和量子化從我們的基本力學方程中自然而然地跳了出來，成為自然界的內(nèi)在稟性。如果認真地對這種力學形式做一下探討，人們會驚奇地發(fā)現(xiàn)，牛頓體系里的種種結論，比如能量守恒，從新理論中也可以得到。這就是說，新力學其實是牛頓理論的一個擴展，老的經(jīng)典力學其實被“包含”在我們的新力學中，成為一種特殊情況下的表現(xiàn)形式。

這種新的力學很快就得到進一步完善。從劍橋返回哥廷根后，海森堡本人也加入了這個偉大的開創(chuàng)性工作中。11月26日，《論量子力學Ⅱ》在《物理學雜志》上發(fā)表，作者是波恩、海森堡和約爾當。這篇論文把原來只討論一個自由度的體系擴展到任意個自由度，從而徹底建立了新力學的主體。

現(xiàn)在，他們可以自豪地宣稱，長期以來人們所苦苦追尋的那個目標終于達到了，多年以來如此困擾著物理學家的原子光譜問題，現(xiàn)在終于可以在新力學內(nèi)部完美地解決。《論量子力學Ⅱ》這篇文章，被海森堡本人親切地稱呼為“三人論文”，也終于注定要在物理史上流芳百世。

1926年，薛定諤提出其波動方程時已39歲，在這一點上，他倒是與其柏林大學的前任普朗克不無相似。據(jù)說他的這種創(chuàng)造性的激情，恰恰來自圣誕節(jié)假期中與情人的幽會，且一發(fā)而不可收，在短短不到五個月時間里，一連發(fā)表了六篇論文，不僅建立起波動力學的完整框架，系統(tǒng)地回答了當時已知的實驗現(xiàn)象，而且證明了波動力學與海森伯矩陣力學在數(shù)學上是等價的，令整個物理學界為之震驚（狄拉克也單獨的證明了這個結論）。頗有諷刺意味的是，盡管為革命性的量子力學作出了基礎性的貢獻，薛定諤本人的初衷卻是恢復微觀現(xiàn)象的經(jīng)典解釋；而更令人稱絕的是，薛定諤本人坦承他的科學工作，常常并非是獨創(chuàng)性的，但他總能敏銳地抓住一些人的創(chuàng)新性觀念，加以系統(tǒng)的構建和發(fā)揮，從而構成第一流的理論：波動力學來自德布羅意，《生命是什么》來自玻爾和德爾布呂克，而“薛定諤的貓”則來自愛因斯坦。

薛定諤以人們所喜聞樂見的傳統(tǒng)方式發(fā)布他的波動方程后，幾乎全世界的物理學家都松了一口氣：他們終于解脫了，不必再費勁地學習海森堡那異常復雜和繁難的矩陣力學。薛定諤的方程通俗形象，簡明易懂，當人們從矩陣那陌生的迷宮里抬起頭來，再次看到自己熟悉的以微分方程所表達的系統(tǒng)時，他們都像聞到了故鄉(xiāng)泥土的芬芳，有一種熱淚盈眶的沖動。當然，人人都必須承認，矩陣力學本身的偉大含義是不容懷疑的。

我們追尋它們各自的家族史，發(fā)現(xiàn)它們都是從經(jīng)典的哈密頓函數(shù)而來，只不過一個是從粒子的運動方程出發(fā)，一個是從波動方程出發(fā)罷了。

1927年3月23日，海森堡在《物理學雜志》上發(fā)表，被稱作UncertaintyPrinciple。當它最初被翻譯成中文的時候，被十分可愛地譯成了“測不準原理”，不過現(xiàn)在大多數(shù)都改為更加具有普遍意義的“不確定性原理”。

“電子，它是如此地小而輕，以至于光子對它的撞擊決不能忽略不計了。測量一個電子的位置？好，我們派遣一個光子去執(zhí)行這個任務，它回來怎么報告呢？是的，我接觸到了這個電子，但是它給我狠狠撞了一下后，飛到不知什么地方去了，它現(xiàn)在的速度我可什么都說不上來。看，為了測量它的位置，我們劇烈地改變了它的速度，也就是動量。我們沒法同時既準確地知道一個電子的位置，同時又準確地了解它的動量。”海森堡飛也似地跑回研究所，埋頭一陣苦算，最后他得出了一個公式：△p×△q>h/4π△p和△q分別是測量p和測量q的誤差，h是普朗克常數(shù)。海森堡發(fā)現(xiàn)，測量p和測量q的誤差，它們的乘積必定要大于某個常數(shù)。

不確定性確實是建立在波和粒子的雙重基礎上的，它其實是電子在波和粒子間的一種搖擺：對于波的屬性了解得越多，關于粒子的屬性就了解得越少。海森堡最后終于接受了玻爾的批評，給他的論文加了一個附注，聲明不確定性其實同時建筑在連續(xù)性和不連續(xù)性兩者之上，并感謝玻爾指出了這一點。

波和粒子在同一時刻是互斥的，但它們卻在一個更高的層次上統(tǒng)一在一起，作為電子的兩面被納入一個整體概念中。這就是玻爾的“互補原理”，它連同波恩的概率解釋，海森堡的不確定性，三者共同構成了量子論“哥本哈根解釋”的核心，至今仍然深刻地影響著我們對于整個宇宙的終極認識。

不存在一個客觀的，絕對的世界。唯一存在的，就是我們能夠觀測到的世界。物理學的全部意義，不在于它能夠揭示出自然“是什么”，而在于它能夠明確，關于自然我們能“說什么”。沒有一個脫離于觀測而存在的“絕對自然”，只有我們和那些復雜的測量關系，熙熙攘攘縱橫交錯，構成了這個令人心醉的宇宙的全部。測量是新物理學的核心，測量行為創(chuàng)造了整個世界。

概率解釋，不確定性原理和互補原理這三大核心原理中，前兩者摧毀了經(jīng)典世界的（嚴格）因果性，互補原理和不確定性原理又合力搗毀了世界的（絕對）客觀性。

1927年，量子革命的大爆發(fā)已經(jīng)進入第三年，到了一個收官的階段。當年種下的種子如今開花結果，革命的思潮已經(jīng)席卷整個物理界，毫無保留地指明了未來的方向。越來越多的人終究領悟到了哥本哈根解釋的核心奧義，并誠心皈依，都投在量子門下。

1930年，狄拉克出版了那本經(jīng)典的量子力學教材，兩種力學被完美地統(tǒng)一起來，作為一個理論的不同表達形式出現(xiàn)在讀者面前。矩陣出發(fā)，可以推導出波動函數(shù)的表達形式來，而反過來，從波函數(shù)也可以導出我們的矩陣，就矩陣方面來說，它的本意是粒子性和不連續(xù)性，而波動方面卻始終在談論波動性和連續(xù)性。