提到大名鼎鼎的量子力学，相信大家都耳熟能详，即便我搞不懂深奥的量子力学到底说了啥玩意，但起码我都听说过，也知道量子力学和相对论是20世纪物理学最大的发现，而且彻底颠覆了300年前牛顿给我们定下的经典时空观。但是如果要问一下到底什么是量子，很多人就突然感觉有点犯迷糊，因为我们通常都是把量子力学连在一起使用，很少单独去说量子这个事，高中的物理课本里也没有明确的去定义量子，所以就出现了下图这位网友这样的疑问：

我在下面做了一个简短的回答，但是想想还是有必要独立写一篇文章仔细的来说说，因为这是个基础概念，准确的理解量子的概念对加深理解量子力学，以及量子力学和经典力学之间的本质区别都大有裨益。

概念

量子并不是分子、原子、电子、质子这些微观粒子上的概念，任何一个物理量如果存在一个最下不可分割的单位，这样的物理量就是量子化的，它的最小单位就叫量子。

在传统力学里面我们的物理量都是连续的，以能量为例，我们可以要1焦耳的能量，可以要0.1焦耳的能量，可以要0.000001焦耳的能量，而且只要我们高兴，似乎我们可以要无穷小的能量（只要科技手段足够发达）。但是量子力学告诉我们，你想要无穷小的能量是不可能的，因为能量是量子化的，它有一个最小不可分的能量单位，你小到这里就不能再小了，所有的能量都是这个最小能量的整数倍。

不光能量，很多物理量都是这样的，基于这样一种模型建立的力学体系就叫量子力学~

由来

其实经典力学里能量连续化的设想似乎很符合实际，我们平常感知到的一些物理量，不管是温度、能量、长度还是速度什么的，似乎想要多小就有多小，但是你想过没有，这样其实是很没道理的。在数学模型里我们可以用一个无限小，可以用极限的概念去无限逼近一个数，但是在我们的现实生活里，在这个由物质组成的世界里难道真的会有这样的东西去对应无限小？既然是无限小的，那有怎么会有实体去跟他对应呢，因为你是无限小，所以你应该比所有出现的数字还要小，所以既然你出现了那就肯定不是最小无限小的那个。

在日常生活中我们感觉不到这种不连续是因为我们平常处理这些问题的时候尺度都比较大，就像你现在看到手机或者电脑屏幕里的图像照片，它看起来是连续的，其实这些都是由一个个的像素点组成的，你用1300万像素的相机拍一张照片，就是说这张照片是由1300万个点组成的。

之前的物理学处理的问题都比较宏观，那些物理量是连续的还是离散的（也就是量子化）的对他们的影响不大，直到他们遇到了黑体辐射问题。黑体辐射说简单点就是让物体去吸收不同的电磁波，看看物体的温度啊光谱啊到底发生了什么变化，然后给出一个描述这现象的公式出来。这个问题看起来简单，可是经典物理学就是给不出一个完美的公式出来，当时解释这个现象的理论有两个：一个在短波的时候适用，长波的时候和实验数据不符；另一个在长波的时候适用，在短波的时候又和实验不符。

就在物理学家们一筹莫展的时候，普朗克同学突然脑洞大开：我先不管什么原理不愿理，你们的两个公式不是刚好一个在短波的时候适用，一个在长波的时候适用么？那我不管三七二十一，把你们这两个公式拼在一起，先不管它的理论意义，总之至少先让这个公式看起来和实验相符再说。然后普朗克同学就自己这样拼出来了一个公式，然后普朗克同学就发现了一个惊人的东西：这个公式成立的前提，居然是他必须把能量当做一份一份的来看，也就是说不能再把能量当做完全连续的东西，能量都是有许多份最小的能量组成的，这样最小的一份能量普朗克把它叫为能量子。这是量子的概念第一次正式出现在人们的眼前。

生父与教父

普朗克虽然通过能量量子化的假设解决了黑体辐射问题，但是他本人（包括当时绝大多数的物理学家）不愿意接受这种假设，经典物理学的世界都是连续的，这种量子化的假设简直是离经叛道，甚至大逆不道，完全毁了以前的世界。你看看牛顿的运动的运动定律，看看麦克斯韦那惊为天人的方程组，那种美妙和谐才是物理学，能量怎么能是不连续的呢？不对，一定哪里还有更深层的原因我们没有发现，我们一定要从经典物理学里找到这种量子化的深层原因。当时主流的物理学家就是这样的想法，包括普朗克，这个量子力学之父现在想要亲手掐死自己这个丑陋的孩子，但是很显然，不管他们怎么努力，他们的工作都是白费的。

老一辈的物理学家眷恋自己的家园也情有可原，但是年轻一代的物理学家们可不会这样，对就是对，错就是错，我要的是真理，至于真理是长啥样，美丽还是丑陋的我不管，我们有勇气抛弃一切。

最先站出来的就是爱因斯坦。

普朗克与爱因斯坦

普朗克是量子力学是生父，但是这个生父刚把量子力学生下来就要抛弃它，爱因斯坦看到量子力学就像看到了一个天赋异禀但又不被人理解的小孩，于是爱因斯坦主动担负起了抚养教育他的重任。量子力学在爱因斯坦的呵护下慢慢成长，以至于后来有了挪移乾坤的本事，把整个物理界搅得天昏地暗。

爱因斯坦这个养父教父和量子力学的事我们后面再说。

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