顛覆思維，讓你十分鐘搞懂量子力學

星際旅行、時空穿越、瞬間移動……無數的文學和影視作品為我們展現著人類科幻的未來。這些並不是創作者們腦洞大開的隨意想像，創作者們都有一個基本的理論基礎——量子力學。量子力學，是當今物理研究的最前沿。但對於普通群眾來說，量子力學看似高深莫測。

5月3日，世界上第一台超越早期經典計算機的量子計算機在中國誕生，量子力學取得現實應用的重大突破。

那麼，量子力學到底講了什麼？它的前世今生是怎樣的？

懷著對科學的敬畏之心，本人希望化繁為簡、以最平實易懂的語言，寫下量子力學的發展以及普通人怎樣能看懂量子力學，和大家一起掀開量子力學的神秘面紗。

大地沐浴陽光，萬物生長。

「光」是什麼？卻千百年來，人類受益於光的恩賜。卻不知光到底為何物，只能做出一些猜想。

人類對於光的無知，直到1655年開始有所改變。英國的博物學家胡克，提出了光的波動說，他認為光是一種波，與水波相似。荷蘭人惠更斯發表《光論》，發揚了這一理論。

他們的反對者，是牛頓。他提出了光微粒說，認為光是極小的微粒，遵循運動定律。

兩派觀點爭執不下，但都有瑕疵。

按照牛頓的觀點，光是微小的顆粒。他合理解釋了光的直線傳播和反射性質。對於光的折射和衍射，牛頓的解釋並不令人滿意。

惠更斯等人認為，光是波。那就需要有傳播的媒介，像聲波通過空氣、水波通過水來傳播。但是真空中沒有物質，光是如何進行傳播的呢？

他們說，在所有空間中都存在一種看不見的物質，叫做「以太」，光就是通過「以太」進行傳播的。可是，如果「以太」真的存在，那麼地球以每秒30公里的速度公轉，我們應該可以感受到迎面吹來的「以太風」。大量的實驗證明，並沒有「以太風」吹來。

由於牛頓無與倫比的學術地位，他的粒子理論佔據了主導。在此後100多年中無人敢於挑戰，而惠更斯的理論則漸漸為人淡忘。

1801年，托馬斯·楊進行了一項著名的實驗——「雙縫實驗」。

實驗很簡單。

把一束光投射到一塊背景板上，前邊放置另外一塊開有兩個相鄰縫隙的板子。

如果光是粒子，那麼，實驗的結果應該是背景板上投射出兩條大約相同的狹窄光束。可實驗結果大大出乎人們意料。

背景板上的投影卻是很多條。這對於光粒子說就是災難。

因為這樣的現象，是波的表現。

當我們觀察水波時會發現，兩個水波重疊的地方，波峰遇到波峰時水波會更高，波峰遇到波谷時候，會相互抵消消失。這種常見現象叫做干涉。

只有波才會有干涉。

實驗所使用的背景板上明暗相間的黑白條紋證明了光的干涉現象，從而證明了光是一種波。雙縫實驗徹底動搖了光粒子說的統治。

此後的50年間，光的波動說進一步發展。到十九世紀中期，開始主導科學思潮。人們認可了光是一種波，不是粒子。

19世紀物理學大發展，科學家們認為人類對於物理學的掌握已經趨於完美，再進行研究，不過是在已知結果的小數點後加上幾位而已。

德國人普朗克的老師也這樣勸導他，奉勸他不要去學純理論物理，他沒有被兩位導師的建議說服。

19世紀的最後一天，1899年12月31日，物理學家凱爾文發表迎接新世紀的演講：「19世紀已將物理學大廈全部建成，今後物理學家的任務就是修飾、完善這座大廈了。」

普朗克無心為此高興，他正在為一個6年還沒有解決的計算問題頭疼不已。

當時的物理學家總結出的兩個公式，都不能準確的計算物體發出的輻射。一個可以在輻射的長波部分計算出結果，另外一個公式可以在輻射的短波部分算對，可是一旦到相反的波段，答案就謬之千里了。

普朗克不能理解其中奧義，他的研究陷入了長期的困局。

「走投無路」的普朗克想，不然先強行的把兩個公式湊成一個滿足所有波段的公式吧，然後倒著推理，看看是什麼結果。

結果是，如要想讓組合在一起的公式成立，那麼物體發出輻射時，能量就不能是連續的，而是以一個微小數量的整數倍跳躍式的變化，也就是說能量的變化是一份一份的。

1901年，他把計算的結果發表，在論文中，他把這一份一份的能量起名為「量子」。

其他的科學家驗證出了普朗克的正確性，量子力學自此誕生，普朗克成為了「量子之父」。

1880年之後，愛迪生改良後的電燈泡開始大面積的推廣。人類對於光的利用達到了前所未有的高度。

德國人赫茲發現，用紫外線燈光照射金屬，裡邊的電子會被激發出來形成電流。光生成了電。

赫茲稱其為「光電效應」，他卻做不出解釋。

1905年，在物理學界被稱為「愛因斯坦奇蹟年」。愛因斯坦在這一年中，發表了5篇劃時代的重要論文。其中一篇關於「光電效應」的論文，直接成就了愛因斯坦獲得諾貝爾獎。

愛因斯坦在論文中，重新提起光的粒子說。按照光粒子說和量子概念，光應當是由一份一份不連續的微小顆粒組成，他起名叫「光量子」，簡稱光子。

當某一光子照射到靈敏的金屬上時，它的能量被金屬中的某個電子吸收。電子的動能增大，克服了原子核對它的引力，飛出了金屬表面，成為光電子，形成光電流。

愛因斯坦對於光電效應的解釋，震動了已經普遍認可光波動說的物理學界。

一系列實驗驗證了愛因斯坦的正確性，人們開始意識到光同時具有波和粒子的雙重性質。對於光是什麼，這一持續近300年的爭論，終於以一個神奇概念的產生而宣告終結——光的波粒二象性。

科學家獲得了新的思路，原來一種物質是可以同時具有兩種截然不同性質的。波粒二象性就像一把鑰匙，微觀世界的大門被打開了。物理學家進一步發現，基本粒子都是具有波粒二象性的。

經過幾十年孜孜不倦的研究，量子力學與已經沿用近300年的經典物理理論之間的矛盾日益明顯。

之所以出現這樣的局面，是因為科學家發現的量子現象，在宏觀世界中都不曾出現。量子力學和經典力學的對立，實質是微觀世界和宏觀世界對立的縮影。

難道同一個世界，不應該有同一個理論嗎？

愛因斯坦開始提出質疑。量子力學過於玄幻，提出的概念實在令人費解。愛因斯坦是量子物理的奠基人之一，但此時，他站出來對量子力學本身的一些基本概念和完備性提出深刻的否定。

量子物理學家們卻並不認同他。新興的量子力學成績斐然，不容置疑。在各種學術期刊中充斥著火藥味，好像這些科學家萬一碰面，必然會有火星撞地球般的激烈雄辯。很快，這樣的會面，真的來了。

「地表最強」物理學家大辯論

1927年，比利時。著名的第五屆索爾維會議。

這是物理學史上最偉大的一次聚會。如華山論劍，江湖上頂尖高手悉數到場，都是物理學各個分支的旗幟性人物。照片中與會的29人，有17人都先後獲得過諾貝爾獎，被稱為物理學的「全明星」盛會。

在照片中，愛因斯坦居中而坐，可見其當時在學術界的地位。他以因果論為武器，展開對量子力學現狀的分析，指出量子力學研究不盡如人意。

所謂因果論，就是任何事物的產生和發展都有一個原因和結果。這是天衣無縫的真理。

愛因斯坦的支持者有薛定諤和德布羅意。

他的反對派人數眾多，他們有個統一的名號——哥本哈根學派。掌舵人是波爾，他為量子力學奠定了重要的理論基礎。特別值得一提的是，波爾曾經到訪中國，他在自己的族徽中，放上了中國的太極圖。波爾認為太極完美的詮釋了自己的互補原理。好像光的波粒二象性，波和粒的屬性是互補的。

波爾帶領著一批30歲左右才華橫溢的年輕人，玻恩、海森堡、泡利、狄拉克等都是這個學派的主要成員。他們對量子力學的解釋被稱為量子力學的「正統解釋」。

哥本哈根學派的辯據，是基於計算的概率論。在量子世界裡，結果經常不是明確的，而只是一種概率。

我們舉例來說明，例如「量子隧穿效應」。

在兩塊金屬中間夾一層絕緣層，一般都認為電子不能通過絕緣層。但哥本哈根學派說，電子通過絕緣層是存在概率的。經過計算，可以得出概率的數值。這就是「量子隧穿」。如果放到宏觀世界，人能不能穿牆？按照量子隧穿，宏觀物體也能發生隧穿效應。人也可能穿過牆壁，但要求組成這個人的所有微觀粒子都同時穿過牆壁，實際上幾乎是不可能的。但從概率上說，人可以穿牆。

愛因斯坦對於這樣的概率說嗤之以鼻。概率的存在，只是量子力學理論不完整的證明。量子力學並沒有找到完整描述微觀和宏觀世界的理論。

「上帝不會擲骰子」，愛因斯坦這樣說。

「愛因斯坦，別去指揮上帝該怎麼做！」波爾回擊。

在第五屆索爾維會議上，愛因斯坦沒有取得勝利，甚至可以說失敗了。他並不甘心，三年以後的第六屆會議，他捲土重來。

愛因斯坦總結經驗，放棄了對於具體案例的探討，把矛頭指向哥本哈根學派的理論基礎——「測不準原理」。

我們簡單介紹下這一原理。人們為了直觀理解原子內部，會畫一個這樣的示意圖。

電子圍繞原子核旋轉，看上去像行星圍繞太陽旋轉。

但這是錯誤的，軌道根本不存在。事實上，原子內部的樣子更像這樣。

像一團雲霧，科學家形象的稱之為「電子云」。這看上去密密麻麻的雲霧，其中的電子其實只有極少的幾個，甚至是1個。

出現雲霧狀，是因為電子在原子狹小的空間內以接近光速運動，看到的只能是一團雲霧。

測不準原理說的是，在原子內部，電子的運動毫無規律，我們知道電子的位置時，卻不可能知道它的速度。位置和速度，不能同時知道，這與描述宏觀世界的經典物理學是相悖的。例如我們可以計算出任意時刻，地球圍繞太陽軌道運行的速度和位置。

愛因斯坦相信，只是我們缺乏觀測的手段和合理的公式，不存在這樣的測不準原理。

每天在旅館用早餐時，科學家們見面，愛因斯坦就描繪一個思維實驗，他認為從中可以清楚看出哥本哈根學派解釋的矛盾。

玻爾在傍晚的時候就對這些理想實驗做出了解釋，他會在晚餐時分析給愛因斯坦聽。

愛因斯坦對這些分析提不出反駁，但在心裡他是不服氣的。

第六屆索爾維會議，愛因斯坦再次以失敗告終。

由於第二次世界大戰一觸即發，愛因斯坦被德國納粹迫害而逃亡美國，沒有出席三年後的第七屆索爾維會議。

量子力學的索爾維會議結束了，然而關於量子力學的爭論仍在繼續。

1935年，愛因斯坦和他的支持者向哥本哈根學派發起了總攻。

愛因斯坦圍繞量子糾纏展開質疑。

所謂量子糾纏，是量子世界中又一奇妙的現象。科學家發現，在同一特殊反應中能夠生成兩個且只有兩個相互糾纏的量子，這兩個量子如孿生一般，對其中一個發生作用，另外一個會同時做出相同的變化。比如一對相互糾纏的電子，如果他們的糾纏方式是反向糾纏，一個正向旋轉，那麼另外一個必然反向旋轉。假設你將前邊的電子改為反向旋轉，那麼另外一個會同時變為正向旋轉。而且，這兩個電子無論相聚多遠，哪怕是銀河系的兩端，也不能阻礙他們同時發生變化。

他們之間是如何聯繫的呢？這種聯繫速度甚至達到光速的十倍。這不科學。因為按照相對論，光速無法被超越。愛因斯坦把這種鬼魅般的聯繫稱為「幽靈作用」。

誠然，直到今天，我們還沒有確鑿證據找到能超越光速的物質。所以，哥本哈根學派告訴愛因斯坦，世界本來就是這樣的。

愛因斯坦的主要支持者薛定諤，更是提出了一個對於哥本哈根學派如同噩夢的實驗——「薛定諤的貓」。

既然量子力學的理論都是解釋微觀狀態，那如何與宏觀世界結合呢？薛定諤假設，在一個箱子里，放一個原子核，原子核是個量子級概念，它在不確定的時間內會自發的產生衰變，誰都無法預測衰變的準確時間。箱子內設計一個機關，當原子核衰變時，將聯動一把鎚子，打破裝有可以毒死貓的毒氣瓶。箱子裡邊放一隻貓，然後把箱子蓋上。請問，過一段時間後，箱子里裝著的是一隻活貓還是死貓？

按照哥本哈根學派的理論，觀察行為會改變物質變化的狀態。好，那不觀察呢？

對此，哥本哈根學派只能吞下苦水，承認那隻貓是處於半死不活的混合態。

波爾和愛因斯坦的論戰，也是量子力學和經典力學的論戰。爭論雖然直到今天輸贏也沒有定論，卻促進了量子力學的發展和完善。

論戰使哥本哈根學派的思想廣泛流傳。

科學家們並未停步，他們聰明的繞過了研究誰對誰錯，而是選擇忠於實驗結論和計算結果。問到量子力學的原理，大多數物理學家會說「閉嘴，乖乖計算」。

波爾說：「我們稱之為真實的一切，都是由我們不能稱之為真實的東西組成。」量子力學，充滿許多匪夷所思的怪論，但是，一切的實驗和計算，都驗證出它是對的。原理如何，無人知曉；事實證明，愛因斯坦錯了。

根據量子力學的方程，人們設計了可以控制微小電流的開關，應用到激光、晶體管、集成電路等電子工業的大多領域。可以說量子力學如果不成立，那麼我們的電腦、手機、相機等等電子元器件將統統失靈。沒有量子力學的世界，我們只能回到蒸汽時代。

以上就是簡單的量子力學發展過程。近年，量子力學一詞，出現的越來越頻繁。我們普通人，怎麼能夠容易理解量子力學呢？如果我們能夠打破幾個定勢思維，同樣可以走進量子力學的奇妙世界。

顛覆思維之一、量子化無處不在

從量子的名字看，很多人看到叫「子」，就認為是一種微小顆粒。在理解量子時，請忽略後邊的「子」字，而看前邊的「量」字。量子，拉丁語本意為「有多少」，代表「一定數量的某物質」。

量子力學，雖然研究基本粒子，但是量子化，卻是宇宙的屬性。大到行星、小到細胞，最終分解都是可以量子化的。甚至人類的思維，科學證明，我們的意識同樣不是連續的，每隔0.042秒就有微小的斷開。那麼我們的意識就可以視為以0.042秒為一份的量子化意識。

我們所處的宏觀世界是由微觀世界組成的，兩者並無清晰的界限。哪怕我們人體，同樣由微小的原子組成。按照波粒二象性，如果告訴你，人同樣是由波組成的，也並不需要意外。這在德布羅意的「物質波」理論中，已經有了答案。

另外，抽象到如空間，也可以量子化。空間的量子化，產生了蟲洞。蟲洞的概念，是說我們只要有足夠大的能量，就可以打開單位空間之間的間隙，依靠這樣的蟲洞，可以進行時間旅行、空間轉移。這並不是科幻，至少從數學的推算中可行。蟲洞也叫「愛因斯坦－羅森橋」，由愛因斯坦及羅森在研究引力場方程時推算得出。

如太極的玄妙，宏觀和微觀相互交融，並非對立。解釋宏觀世界的經典物理學，和解釋微觀世界的量子力學，現在還極不相融，沒有達成一致，但已有科學家通過實驗開始把彼此歸於統一。由此，可能會產生更加奇妙又偉大的理論。

顛覆思維之二：沒有唯一的真理，甚至在科學中

蘋果砸到牛頓的頭時，他發現了萬有引力。今天我們知道，扔一個蘋果，只要有足夠大的能量，甚至可以把蘋果扔出地球。這對於古代人，無法想像。

認知沒有止境時，真理就是相對的。

假設世界只是一個平面，我們都是二維平面人，那麼我們甚至都不能理解，在一個三維世界的地上出現了兩個腳印是什麼原理。還好，我們本身是三維的，知道腳印的上邊是一個完整的人。那量子糾纏的超遠距離「幽靈作用」是什麼原因呢？科學家目前的解釋有分歧，有些認為光速並不是極限速度，「幽靈作用」是超光速傳導產生的；而也有科學家認為，宇宙本身是11維度的空間，「幽靈作用」是由於那些被壓縮在空間內的、我們看不到的維度影響產生的。

原理雖沒澄清，但利用量子糾纏現象，我國已經於去年8月發射了量子通訊衛星，領先全球。

量子力學正在滲透到科學的各個領域。例如生物學家甚至證明，我們的嗅覺，不是由我們一般認為的，聞到物品的分子產生，而是像我們的耳朵一樣，「聽到」了物品中亞原子顆粒的波動來加以區分。量子生物學正在顛覆傳統生物學。

科學的研究還在繼續，可以肯定的是，我們看到的世界，並不是它的全部。

顛覆思維之三：沒有絕對的存在，概率才是真實的面貌

如果你在北京，對於我來說，你在北京的哪裡呢？量子力學的解釋是，你在北京的任意一個地方。就如我們想知道一個電子在原子中的位置，電子是以波的形式存在於整個原子空間里，直到你去觀察時，才會具體的出現在一個點上。同樣，我沒有觀察或者沒有被告知時，你就如電子一般，在北京的任意一個角落都有存在的概率。

量子力學目前不能準確的解釋這種邏輯，他們說這就是真實的世界。

這種概率存在的意義，目前在量子計算中顯的更為實用。

我們都知道，現代計算機的數學基礎是二進位。計算機二進位中，一個單位信息叫一個比特。一個比特可以是0，或者1。如果我輸入2個比特01，通過傳輸後，它依然是01。量子比特則不同，我輸入兩個最小單位的量子比特，這兩個量子比特都有可能是0，也都有可能是1，概率均等。這時，輸出的結果也不再是單一信息，而是四個可能，00、01、10、11。量子計算給了我們四個概率相等的、可供選擇的、不確定的答案。這可以簡單認為就是量子計算的原理。

2個量子比特信息，答案是2的2次方個；3個量子比特，就是2的3次方個；……20個量子比特，就是2的20次方個，也就是100多萬個。

量子計算，會隨著量子比特增加，呈幾何級數增長。比如我們想從100萬個不同比特信息中找到我們想要的一個，量子計算機不會像經典計算機一樣逐個檢索，而是同時檢索100萬個答案。只要設定一下條件，計算機可以在一秒內找到這個比特信息。

這就是在5月3日我國宣布研發成功的量子計算機的計算能力。因為我國科學家，實現了10對糾纏狀態下的量子計算，10對——20個量子，在計算中就是20個量子比特。

想要判斷量子計算到底牛不牛，學術界有三個達成共識的指標性節點：計算能力超越早期經典計算機是第一步，再是超越我們使用的個人電腦，最後是超越超級計算機。

我國科學家在全球率先完成了最困難的第一步。

量子計算機離我們已經如此之近。

量子力學理論從量子一詞誕生，到今天有117年的歷史。量子力學已讓我們的生活翻天覆地。隨著對於量子力學研究的深入，實用化的量子產品終將迎來井噴的一天。

波爾說：「如果誰不曾對量子論感到震驚，他就根本沒有理解它。」

我們對於量子的無知，就像300多年前，人類對於光的無知一樣。人類探索量子世界秘密的過程，智慧之花也在悄然綻放。

也許，在未來的某一天，人類完全理解了量子的世界，才發現量子力學這門超現代科學本身，正是生命古老的事實。

量子力學極簡史

由伽利略和牛頓等人於17世紀創立的經典物理學，經過18世紀在各個基礎部門的拓展，到19世紀得到了全面、系統和迅速的發展，達到了它輝煌的頂峰。到19世紀末，已建成了一個包括力、熱、聲、光、電諸學科在內的、宏偉完整的理論體系。

經典力學、經典電動力學、經典熱力學和統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，構築起了一座華麗而雄偉的殿堂。

人們也許終於可以相信，上帝造物的奧秘被他們所完全掌握了，再沒有遺漏的地方。

物理學家們開始相信，這個世界所有的基本原理都已經被發現了，物理學已經盡善盡美，它走到了自己的極限和盡頭，再也不可能有任何突破性的進展了。著名的科學家基爾霍夫說：「物理學的未來，將只有在小數點第六位後面去尋找」。普朗克的導師甚至勸他不要再浪費時間去研究這個已經高度成熟的體系。

19世紀的最後一天，歐洲著名的科學家歡聚一堂。會上，英國著名物理學家湯姆生（即開爾文男爵）發表了新年祝詞。他在回顧物理學所取得的偉大成就時說，物理大廈已經落成，所剩只是一些修飾工作。

同時，他在展望20世紀物理學前景時，卻若有所思地講道：「在物理學的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏雲籠罩著。」

這令人不安的烏雲，一朵是以太漂移實驗的否定結果，另一朵是黑體輻射的紫外災難。

從第一朵烏雲中降生了相對論，緊接著從第二朵烏雲中降生了量子論。經典物理學的大廈被徹底動搖。

實際上「烏雲」不止這兩朵，還包括：

1895年，倫琴(Wilhelm Konrad Rontgen)發現了X射線。

1896年，貝克勒爾(Antoine Herni Becquerel)發現了鈾元素的放射現象。

1897年，居里夫人(Marie Curie)和她的丈夫皮埃爾·居里研究了放射性，並發現了更多的放射性元素：釷、釙、鐳。

1897年，J.J.湯姆遜(Joseph John Thomson)在研究了陰極射線後認為它是一種帶負電的粒子流。電子被發現了。

1899年，盧瑟福(Ernest Rutherford)發現了元素的嬗變現象。

就是這幾朵烏雲帶來了一場震撼整個物理學界的革命風暴，導致了現代物理學的誕生。

為解決黑體輻射問題，1900年12月14日，普朗克衝破經典物理機械論的束縛，提出了量子論，標誌著人類對量子認識的開始。這一天也就成為了量子力學的誕辰。

接著1905年，愛因斯坦受普朗克量子化的思想啟發，引進光量子(光子)的概念，成功地解釋了光電效應。1905年被稱為科學史上的奇蹟年，愛因斯坦在這一年發表了6篇論文，3月18日，發表了剛才提到的關於光電效應的文章，成為了量子論的奠基石之一，他也為此獲得了諾貝爾獎。4月30日，發表了關於測量分子大小的論文，這位他贏得了博士學位。5月11和12月19日，兩篇關於布朗運動的論文，成了分子論的里程碑。6月30日，發表題為《論運動物體的電動力學》的論文，這個不起眼的題目後來被加上了一個如雷貫耳的名稱，叫做「狹義相對論」。9月27日，發表了關於物體慣性和能量的關係，這是狹義相對論的進一步說明，並且在其中提出了著名的質能方程E=MC^2。單單這一年的工作，便至少配得3個諾貝爾獎。

1913年，玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎上建立起原子的量子理論。玻爾是個看上去沉默駑鈍的人，可是重劍無鋒，大巧不工，在他一生中幾乎沒有輸過哪一場認真的辯論。可見波爾是個十分厲害的人，他於1922年獲得諾貝爾獎，他的小兒子在1975年在量子力學領域獲得諾貝爾獎，他的學生海森堡，泡利，狄拉克、朗道獲得諾貝爾獎。

在人們認識到光具有波動和微粒的二象性之後，為了解釋一些經典理論無法解釋的現象，法國物理學家德布羅意於1923年提出了物質波這一概念。認為一切微觀粒子均伴隨著一個波，這就是所謂的德布羅意波。德布羅意可以說是一個奇才，本來是個研究歐洲歷史的，半路出家學了物理。德布羅意在他五年的研究生生涯幾乎一無事成，他的博士論文也就一頁多一點，他的導師朗之萬拿著他的博士論文不知怎麼辦，就寄給了愛因斯坦，愛因斯坦拿著德布羅意的論文決定很有意思，於是德布羅意就順利拿到了博士學位。

薛定諤看到德布羅意的關於物質波的博士論文，從中受到啟發。將電子的運動看作是波動的結果，其運動的方程應該是波動方程，方程決定著電子的波動屬性。1926年薛定諤連續發表了4篇關於量子力學的論文，標誌著波動力學的建立。然而薛定諤並不能指出波動方程的具體含義，而是由玻恩指出薛定諤的波函數是一種概率的振幅，它的模的平方對應於側到的電子的概率的分布。二戰是納粹迫害猶太人，薛定諤向美國遞交移民申請卻沒通過，作為一個諾貝爾獎得主卻被美國拒之門外，大家一定感動很奇怪。這是因為薛定諤道德上有問題，他有不少情婦，還有好幾個私生子。

第一個提出完整的量子力學理論的，是德國物理學家海森堡。海森堡從粒子的角度出發，在玻恩和約爾當的幫助下，海森堡矩陣力學的相關理論。

雖然海森堡的矩陣力學和薛定諤的波動力學出發點不同，從不同的思想發展而來，但它們解決同一問題是得到的結果確實一樣的。兩種體系的等價性的。

由於海森堡和薛定諤在量子力學建立開創性的工作，他們分別獲得了1932年、1933年的諾貝爾物理學獎。

1928年狄拉克提出相對量子力學，使量子力學和相對論結合起來。狄拉克是個沉默寡言，喜好孤獨，淡泊名利的人。有一次狄拉克在某大學演講，講完後一個觀眾起來說：「狄拉克教授，我不明白你那個公式是如何推導出來的。」狄拉克看著他久久地不說話，主持人不得不提醒他，他還沒有回答問題。「回答什麼問題？」狄拉克奇怪地說，「他剛剛說的是一個陳述句，不是一個疑問句。」

1925年，泡利提出不相容原理。

1927年，海森堡提出不確定性原理。量子力學到此可以說是基本的框架已經建立。

在量子力學誕生之初著名的物理學家波爾茲曼就因為不能就是經典物理學的局限性，在1906年選擇了自殺。1934年，荷蘭物理學家埃倫菲斯特因感覺在量子力學裡力不從心而結束了自己的生命。

量子力學的創始人愛因斯坦，德布羅意，薛定諤因不能接受量子力學太多的概率成分和不確定因素，而站到了量子力學的對立面。於是形成了以愛因斯坦為首反對派和以波爾為首的擁護派兩大陣營。他們開始了長久的論證。1935年，薛定諤提出了著名的薛定諤貓，愛因斯坦提出EPR佯謬。

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