究竟什么是量子？

最初我們對自然界的認知是建立在牛頓那些人建立的經典物理學的世界里面，在宏觀的世界中，我們能夠用肉眼所見的物理現象差不多都能夠得到解答，類似萬有引力、自由落體這些基本物理原理，我們已經可以對某些事物的情況進行精確的計算，但是自從電燈泡被發明之后，我們就對發熱物體表現出來的光比較迷惑，那就是為啥加熱的燈絲可以發射出紅黃光和白光，卻沒有進一步出現藍光和紫光呢，光譜分析所得到的藍紫光也比較少，那么究竟加熱物的溫度與光有什么聯系，這些都是以前的物理所不能解釋的。

帶著這個問題，馬克斯·普朗克采用了黑體輻射器對溫度和光的頻率進行了研究，并在1900年發表了《論正常光譜能量分布定律的理論》，得出了黑體輻射定律，并提出了最小能量源E這個概念，首次表明了能量的不連續性結果，這成為普朗克的能量量子化假說開端，也為將來量子學發展埋下了伏筆，不過這一理論與當初認為的能量均分定理相違背，所以他的理論僅被當時的人當做茶余飯后談論的話題，幾乎沒多少人拿這當回事，僅在做實驗的時候拿的他理論來使用一下。

不過對這個能量E真正解釋清楚的是愛因斯坦，因為當時世界已經發現了光電效應這種現象，但是按照傳統物理學的理論，光是一種連續的電磁波，理論上只要提供足夠強度的光對金屬表面照射，就可以讓電子脫離金屬表面，然而事實上這種現象的發生僅與光的頻率有關，而與其強度無關，這無疑給了物理界澆了一盆冷水，而愛因斯坦在普朗克能量量子的假設下，巧妙的將光解釋成為粒子，或者叫“光量子”，每一個光子的能量都與其頻率成正比，能量為hv，頻率越高，能量越大，于是可以打出的電子就越多，這最終解釋了光電效應的問題，同時也解釋清楚了E的問題，也使得人們對光的認知進入了一個新的時代。

十九世紀和二十世紀是一個科技爆炸的年代，同一時期與量子相關的還有原子光譜的問題，那就是將稀有氣體放在一根玻璃管中通入高壓電，里面的氣體就會發光，而將其光用分光鏡分離的時候，就出現了非常確定的分立光譜線條，請注意，是非常確定，這實驗結果與其他光源光譜出現的連續分布光譜不同，人家呈現出均勻分布的帶狀，而它則是分立的線條狀，這個問題困擾著當時的科學家。

而當時的物理界已經認為原子組成是由原子核和電子組成的，按照當時的經典物理學理論，這些光是電子運動輻射出來的，而且根據能量均勻分布定理，預測光譜應該是均勻分布的，而且按照經典物理學也揭示電子會最終掉進原子核中，但是現實的情況是原子一直非常的穩定，并不會出現電子最終掉進原子核的情況，而且光譜分析出現的是分立的線條光譜，經典的物理學理論是無法對其進行解釋的，最終波爾在這些問題的基礎上提出電子軌道說，他首次指出電子是在特定軌道上運行的，每變換一個軌道就輻射出對應的能量，這些能量是不連續的，并且不可細分，這種現象就是目前我們都知道的量子躍遷現象。

這些新興的理論提出無疑在挑戰著當時的經典物理學，因為他們想象不到在微小的事物上會有這樣的問題，如果你覺得量子學說在此就完結的話，那么接下來要講的就會一舉打破你對傳統事物的認知范圍，這就是著名的電子雙縫實驗。最初我們都認為電子是一個個體，所以它在穿過孔洞的時候應該是和普通球體穿過孔洞一樣的，例如無數電子穿過一條縫的時候，打在背后的屏幕上就應該是一條線，而穿過兩條縫隙的時候就是兩條線才對，但是實驗中，電子束在穿過兩條縫隙的時候則表現出了波的特性，在屏幕背后出現了明暗間隔的條紋，這是波才具有的干涉現象，如果你認為可能是電子束中的電子非常的擁擠造成的現象，那么好，實驗則改為發射單個電子繼續實驗，最初打過去的電子一個則會顯示一個，于是打過去無數多個電子之后，同樣的現象發生了，依舊是波的干涉現象，這里就出現了一個非常大的問題，那就是電子原本是個粒子，打過去的粒子一個則是一個，為啥會出現干涉的現象呢，唯一的解釋就是同時出現了兩個電子在縫中穿過，和波的干涉原理一樣，兩縫同時有波穿過才能互相干涉形成條紋，這就意味著電子在穿過縫細前是先變成兩個電子，然后穿過縫細后再互相干涉變成一個的，而這種現象同時也出現在了現今的單光子雙縫實驗一樣，粒子怎么會突然間表現出波的性質呢。

如果你覺得一定是實驗無法發射單個電子或者光子做實驗的話，那么請繼續往下看，接下來的這個實驗就非常的離奇了，當科學家們希望采用科學儀器探測單個粒子穿過縫隙來研究粒子具體怎么穿過縫細的，神奇的事情發生了，波的干涉條紋消失了，留下的是一個雙縫條紋，這一實驗結果即使是留在現今我們也是大惑不解，觀測直接可以影響結果的實驗，看得出電子類似一種有意識的事物，當你觀測的時候表現就像普通粒子一樣，當你不觀測的時候就表現出波的性質，這就像《三體》講到的用質子鎖死地球科技一樣，這一結果讓我們對世界產生了懷疑，我們這個世界是真實的嗎？

目前為止對此解釋的比較準的就是波動學說，其中著名的薛定諤方程就是代表之一，他表示這些電子其實就是概率波，電子打過去之后具體落在哪由概率決定，因此事先我們都是不能知道具體的電子情況的，具有概率性和不確定性。

至于之后的量子糾纏算了不說了，累，量子用目前的解釋來講，就是一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子，通俗地說，量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。