19世纪末20世纪初，物理学处于“新旧”交替的时期：经典物理学趋于完善，而科技的发展却使得物理学的天空上飘来了小小的"两朵乌云"。这个说法是英国物理学家威廉·汤姆生提出的。如今的读者已经知道，正是这“两朵乌云”揭开了物理学革命的序幕：其中一朵乌云导致了量子论，另一朵乌云导致了相对论。“两朵乌云”虽然使得稳固的物理学大厦看上去不那么完美，却是物理学发展到一定阶段的必然，其后也果然使整个物理学面貌为之一新——反过来又促进了人类认识和改造世界的进程。
由曾经写过科普作品《爱因斯坦：想象颠覆世界》一书的刘继军，也就是“刘萝卜锅”这位科普大咖完成的《鬼脸物理课》系列科普作品，既介绍了经典物理学的发展历史，也写了微观世界，当然更不能错过相对论和量子论。能够在今年依然成为当今物理学界的重要课题，相对论和量子论需要解决的问题还有很多。比如，相对论还有没有发展的空间，量子论在经过了近百年的发展之后将会如何发展，将会对人类日常生活产生何等影响，确实称得上是一个又一个相当迷人的话题。而《鬼脸物理课》的“第4课”之《量子论与未来》，想要探讨的正是这一领域内的相关知识。
随着伦琴发现X射线、贝克勒尔发现放射性、J.J汤姆生发现电子、卢瑟福发现α射线、居里夫妇发现放射性元素钋和镭、维拉德发现γ射线、考夫曼发现电子的质量随速度增加、勒那德发现光电效应基本规律、里查森发现热电子发射规律、卢瑟福发现放射性元素的蜕变规律……经典物理学虽然遭到了挑战，但并不意味着末日，而是意味着一片新天地的横空出世。随后，普朗克提出了量子假说。而爱因斯坦则在普朗克能量子假说的基础上，提出了光量子假说，并从经验事实出发，阐明了能量子存在的客观性。随后还有玻尔为此所作的贡献。
自普朗克提出量子概念后，物理学的基本理论研究已进入到近代物理的领域。而量子力学的发展则有两条路线：一条路线是由德布罗意提出物质波，后来薛定谔引入波函数的概念，并提出薛定谔方程，建立了波动力学；另一条路线是海森堡提出了矩阵力学，玻恩等人提出了力学量算符表示法！两条不同的道路解决了同一个问题，即微观粒子的力学方面的运动规律。二者的统一工作主要是由狄拉克来完成并加以推广的。至此，量子力学建立完毕。
2016年8月16日1时40分，在酒泉卫星发射基地，长征二号丁运载火箭成功发射升空，随后卫星顺利就位。这一次引起世界瞩目的卫星名为“墨子号”，它不是一颗普通的卫星，而是专注于量子科学实验的卫星。用中国量子卫星首席科学家潘建伟院士的话来说就是，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”——当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”完成之时，海量信息就将在其中来去如影，并且“无条件”安全。
从量子通信的特性以及应用前景来看，确实足够诱人。按照设想，量子保密通信能够从三个方面保障信息安全：首先，发送者和接收者之间的信息交互是安全的，不会被窃听或盗取；其次，发送者和接收者双方身份能够自动确认，而且是点对点、一对一；再次，一旦发送者和接收者之间的传递口令被恶意篡改，使用者会立刻知晓，从而得以重新发送和接收指令。而量子通信研发和应用的难点也在于此。毕竟，从现在的情况来看，量子通信依然难免受制于光纤不能放大量子通信信号的问题，导致了在远距离上信息传递效率很低。墨子号的升空，正是中国科学家试图借助卫星的中转来实现覆盖全球的广域量子保密通信——潘建伟认为，“通过发射卫星，去除干扰因素，就可以实现几千公里的量子通信”。在量子通信的国际赛跑中，虽然中国属于后来者，但这项技术还处在发展之中，“后发先至”并非不可能。
所以，量子论对于人类的未来，还真是具有非同一般的意义。而到底谁才能够笑到最后，能够最终摘得这个“第一”，还真是一个悬念。姑且拭目以待吧！
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