“量子力学”普及篇，文科生也能看明白
最近朋友圈四处都能看到这个名词“量子力学”。
甚至有一阵子，Facebook CEO扎克伯格的女儿出生的时候，大家都被一张照片刷屏了。
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瞧，这才是“起跑线”
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《宝宝的量子物理学》，貌似国内已经上架。估计都是给大“宝宝”们看的。
是不是有种，刚出生的婴儿都懂“量子力学”了，而我连它是什么都不知道？
别急，如果你翻一下微信，你会发现，
佛祖都被普及的已经比你更懂量子力学了。
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连“灵魂”都证明出来了？！
这就有种人类发明了新语言，而你却一点都插不上话的感觉。
实际上， 科学界研究“量子力学”，已经超过，100年了！ 准确点，117年！到了2019年，不知道是不是就要报警了？
很多人看到量子力学的文章都觉得难以理解。一个是因为大家喜欢用各种公式表示自己很懂，另外，它也确实不好理解。其实，你不是第一人。
物理学家费曼说“我想我可以有把握地说，没有人理解量子力学”。另一个物理学家波尔曾说过“如果谁第一次接触量子力学，就说看懂了，那他是一定没看懂”。
如果看完这篇文章，你还是不懂，至少可以说：科学家都不懂的东西，我怎么会懂呢。人设依旧完美！Perfect！
不过作为普通人的我们，知道点基本概念，饭桌上不被人说晕，够发朋友圈就可以了。
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量子 ≠ 粒子
科学界对“量子”的定义是，能表现出某物质或物理量特性的最小单元。
大家都知道，我们所处的物质世界，所有的东西都是由原子、电子、中子等粒子组成的，但“量子”则不是指某一种具体的粒子，它甚至不一定是粒子。
“量子”这个词是在1900由德国的一位物理学家提出来的，但在最开始，“量子”是用来描述能量变化的一个词，还不是表示“粒子”的。
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按照我们一般人的理解，“量子”就是粒子，或者至少是粒子的最小单位。
比如光是由一个个的光子组成的，光子无法在细分为更小的粒子，那么光子就是光的量子。
同样的，物理形态的最小单位也可以是量子。
你可以想象，在我们现实的世界中，当一只狗在笔直的马路上向前奔跑的时候，它不可能不经过马路中间的某个路段，而直接出线在下一段马路上，它的特性一定是“连续的”。
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而在微观世界中，
科学家发现，粒子能量的变化不是连续的，而是某个基本单元的整数倍变化的。而
这种“跳跃”式的变化在微观世界却是普遍存在的。
更形象一点，你可以想象我们平时走楼梯，你在上楼的时候是一步一步的踏着台阶往上走。你每次不可能踏1/2个台阶，也不可能踏1/3个台阶，但可以踏2个台阶，如果腿长甚至可以踏3个台阶。而每个台阶就是一个基本单元，也就是所谓的“量子”。
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某种粒子的能量，只能是x电子伏特的整数倍，那么这个x电子伏特就是这个粒子能量的量子。
也就是“量子”可以指一种粒子，也可以是一种物理特性，但是是它们的最小单元。
所以下次，如果再有人跟你谈“量子力学”，你只要问问什么是“量子”，基本就能筛选掉一大波人了。
而“量子力学”也就是科学家们为了研究微观世界，创立的一门物理学理论。相对的，研究我们目测所及的这个宏观世界的理论，就是“经典力学”理论。
微观的世界，概率的世界
“量子力学”所处的微观世界，和我们肉眼看到的宏观世界，到底还有哪些巨大差异，为什么能够让这么多人迷惑？
在这个世界里，什么都是“概率”。
位置是概率的，状态是概率，什么都是概率的。
打个比方，你看见一个朋友，走进了一栋3层大楼。5分钟后，请问，他在哪一层？
按照我们正常的逻辑，他不是在1层，就是在2层，要么在3层。也就是，某个时间点，他只可能在某一层，并且，只可能在某一层的某个位置。
这么理解很正常，因为我们周围的世界（或者说宏观世界），就是这样的。
如果我们把人和大楼都缩小到电子级别，也就是同样的场景放到微观世界。此刻的他无处不在！他既在1层，也在2层，也在3层。确切点说，整栋大楼的任何一个位置都有他。只是他的状态是所有状态概率的叠加。
很诡异？
很多第一次接触量子力学的人，都有一种被刷三观的感觉，这其中包括那些研究物理学的科学家。
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大树两边都有痕迹，图右边的滑雪者到底是怎么滑过去的？
一盏灯，在我们的认识中，它只可能有2种状态。要么亮，要么暗。但在微观世界中，它同时是亮着的，也是暗着的，只不过可能亮多一些暗少一些，或者亮少一些暗多一些。灯的实际状态则是由这两者的概率叠加在一起。
如果说，我们所处的“宏观”世界是一个“确定”的世界。那么“量子力学”的世界，就是一个充满“概率”的世界。
好难理解？
中国科学院院士，著名量子信息学家郭光灿在一个网络公开课上曾说过一句话，也是所有的导师都会对学生说的：不要问为什么，你只要知道它就是这样的。
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同学们，不是什么时候都要问“为什么，因为，没有人知道为什么。——郭光灿
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爱因斯坦那句著名的“上帝不掷骰子“,就是说的量子力学。上帝算概率吗？
量子力学是很不错，但我内心的声音告诉我，它不是事物真正的本质。这一理论能得到很好的结果，但它无法告诉我们上帝的秘密。
不管怎么样，我坚信，上帝不掷骰子。——爱因斯坦
但在过去的这一个世纪，科学家早就用各种实验，证明了微观世界就是这样的世界。
在高中物理有个实验“光的干涉”，用来研究光到底是粒子，还是波（光的波粒二象性），就是一个典型的实验。在这个实验中，科学家们证明了光既是粒子，也是波。听着很晦涩，一堆名词，所以对于我们普通人，姑且知道事实就是如此就可以了。
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甚至有人问，为什么微观世界会是这样的，而我们现实的宏观世界不是呢？人和我们周围所有的物体不都是有粒子组成的吗？为什么我们宏观世界里所有的事物都是确定的，但在微观世界里不是呢。
原因：不知道。
爱因斯坦在去世之前也没有想明白。他从最开始的不相信，到后来接受了这个理念。但一直到去世，他都没研究出背后的原因。按照爱因斯坦的说法就是：缺少了一点东西。
虽然科学家们连计算概率的公式都推演了出来了，但人类一直没解开这个谜底。这就仿佛上帝制造这个世界的时候，故意藏了一张牌一样。一个拼图，快拼完了，却发现少了一块。少了一个宏观世界与微观世界之间的理论桥梁。
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上帝掷骰子吗？
薛定谔的猫，不一样的猫
有段时间，不知道为什么，“薛定谔的猫”这个词很火。其实这就是人们在讨论量子力学时候一个非常形象的比喻。
薛定谔的猫，是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验。
薛定谔打造这个思想实验，是在1935年夏天与爱因斯坦的一场对话中。他是想从宏观世界的视角，阐述微观世界的量子形态。
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一只猫被关在一个密闭无窗的盒子里，盒子里有一些放射性物质。一旦放射性物质衰变，有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶，将猫毒死。反之，衰变未发生，猫便能活下来。
请问，猫是死了还是活着？
答案：它即是死了，也是活着！
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没有什么比一只既死又活的猫，让人感觉更荒谬了。不过，这就是量子力学。
人类崩溃了，怎么可能。
要么就是死了，要么就是活着。哪里还有既死又活的。你可能会说，那我把盒子打开看一眼不就能确定了？量子力学理论说了，不好意思，当盒子关闭的时候，猫会一直保持一个不确定的状态“既死又活”，也就是生死叠加态。但是，当你把盒子打开，因为引入了外面的观测仪器，一旦引入观测仪器，你就改变了它原有的状态，专业名词叫“波函数塌缩”（除非想在饭桌上显示自己有文化，不然就不要记了，因为写完这文章明天我也肯定忘了）。
这就是薛定谔的猫。
同样的，回到上面那个人在大厦哪一层的例子。有人说，如果我有个工具，可以捕捉到人。或者说我走进大厦去抓这个人，我如果在哪里抓到他，那他不就只可能在那一个位置吗？
量子力学说了，当引入观测仪器时，观测仪器本身的存在就改变了物体所处的状态。
著名投资大鳄索罗斯，在他的投资笔记《金融炼金术 》里就提到，他的经典投资理论“反身性理论”和量子力学是具有一致性的。
对，就是那个1997年横扫东南亚各国，又连番狙击香港股市，最后让中央不得不出手的索罗斯。
因为“人对投资市场的参与，本身就改变了金融市场的走势”。
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原来量子力学不单进入佛学界、哲学界了，连投资届也有它的影子 。
这就是量子力学，微观的世界，概率的世界。
虽然人类没有弄清楚这些现象背后的原理，但不懂但不妨碍我们对
量子力学在现实世界的应用，
从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置。
其实，最近发现，书翻得越多，越能发现大家都在谈论量子力学，在各个学科。
量子力学，不了解，都看不懂书了。
就像现在如果不知道”第一性原理“都不好意思在互联网圈呆着一样，难道不是
“道生一，一生二，二生三，三生万物”中的“——《道德经》
或许，它也是这个世界的“道”，也或许像爱因斯坦说的，我们还未探究到这个世界的本质。只是，
上帝发牌时，真的少了一张吗？
引用参考
1.郭光灿，“奇妙的量子世界“，网易公开课
2.寰宇地理，"量子力学科教片，颠覆你对世界的认识“，爱奇艺
3.栋二 “如何给没有高中基础的人普及‘薛定谔的猫’”，知乎
4.马林昊，“量子力学是否符合常识”，知乎
5.张天蓉，“走进量子纠缠‘薛定谔的猫‘”，科学松鼠会
6.袁岚峰，中国科技大学副研究员，“什么是量子力学”，网络
7.中科院物理所，“什么是量子”，网络
