No.053 为什么我们要学习量子力学？

公司团队有个小传统，每两周会让junior level（经理级别及以下）做一次内部分享，不局限于工作，可以是各人的兴趣爱好等。昨天的内部分享上，刚来公司几个月的小MT妹子分享了一个让大部分都呈迷蒙状态的主题 - 量子力学。

妹子在内容列表里面例举了好几个量子力学的重要实验和现象，一个小时的时间里绝对不能讲清楚，但妹子很认真地表达当她了解到量子力学之后发现这个世界其实多么奇妙，觉得自己多么渺小，觉得日常烦恼也是多么渺小。

分享很快结束了，我问了下现场20来号人，有多少人是听说或者学习过量子力学理论的，举手的大概有6-7个人。不知道经过这场分享，有多少人能产生一点点的兴趣，又或者有多少人能体会妹子说的那种奇妙。但我很兴奋，也很开心，一方面是跟妹子感同身受，另一方面是也开心妹子在比我小好几岁的时候就关注了这个话题，也许未来收获会更大。

为什么要学习量子力学？或者说是否要学习量子力学，我的答案是肯定的，而且有充分而强烈的理由。

理由一：了解世界的实在

作为中国特色内容的一部分，想象大多数都被教育过要相信唯物主义，而不是唯心主义，要相信科学，凡事注重事实。那么量子力学便是我们这个世界最基础的事实之一。

大部分人对于微观世界的理解，可能还仅仅停留在中学化学的原子结构，有原子核，中字，电子等部分。这些部分能否再细分，在更佳微观的世界中它们如何运作，因为这不是中学教纲的内容，似乎跟现实生活也无关，所以我们也不去追究了。

但其实这是个特别实在的问题，涉及这个世界的基础，包括构成我们的基础。微观世界一切都是按照量子力学定律来运作的。
不直面微观世界的实在，怎么能说自己是个唯物主义者。

理由二：量子力学的应用无处不在

刚开始听说量子力学，觉得是个特别玄乎的东西。从最开始关于光传播的波粒二象性，到量子纠缠效应，我们摸到了一些微观世界的脉搏，却无法轻易破解其本质。

量子力学的怪异，在于宏观世界上确定的规律，到了微观粒子身上变成了不确定性，变成了概率性的存在。宏观世界中我们可以轻易预测行星的运动，到微观世界对于一个量子，我们要么捕捉他的动量，要么捕捉他的位置，但无法同时清晰了解其位置和状态。

但庆幸的是，虽然量子力学很诡异，连当时公认的天才爱因斯坦都对其束手无策，但科学家掌握但未能破解原因的这些规律，却被广泛地运用于各个相关电子产业中。不夸张的说，现在我们每天生活中使用的智能设备，其芯片制造都脱不开运用了量子力学的原理。更不用说，利用量子态实现多线程计算的量子计算机，更是未来提升算力的一个重要发展方向。

就算你不主动去了解他，其实量子力学的应用已经无处不在了。

理由三：上帝的想象力

有时候自己会幻想，如果我是上帝，我会怎样创造这个世界呢？第一，我希望创造世界的公式是简洁而优美的，譬如像爱因斯坦的质能方程那般；第二，我又希望这个公式或者方法运用起来是非常有效率的，只要一个简单的指令就能产生出非常丰富的多样性，毕竟我喜欢一个丰富多彩的世界。

有过这种幻想之后，每次看到新的一些描述宇宙或者生物的数理理论，都会特别从以上两个方面去反思。而当了解到量子力学时，不得不说自己被小小震惊了一下。

先不说现在还未能定论的神奇的超弦理论，认为宇宙其实是有十几维的，只是大多数纬度是蜷缩的不展现在宏观层面。多维这个概念已经大大超过只有初等数学基础的我的大脑想象力了。

就说最基础的上面提到的量子在微观层面的运动并不是确定性的，而是以一种符合概率波的状态存在。之于我肤浅的理解，有点像万事万物按照一个统一的规律运作，并且同时以拥有符合这一规律的N种状态的可能性存在，这样的多样性与效率，实在是大大超乎我的想象力。

于是如妹子所说，当看到如此令人奇妙的造世之道，不得不赞叹宇宙的神奇，每个人每个生物，都是这神奇的组成部分之一。

当我们每日再次看向镜子的自己，是否能感受到组成我们身体的每一个微观粒子，都来源于138亿年前的那次大爆炸，而让每一个粒子有序运行的又是多么精妙的定律，我们自己便是奇迹。世上的那些小小烦恼，又何足牵挂呢？