量子是不停的消失和出现的吗（量子究竟怎么来的）

量子是怎么来的？是德国人马克斯·普朗克机缘巧合，学到了一种收费不菲但物有所值的中国速读技术，在短时间内一目十行纵览群书，最后功成名就开始感恩，于是用自己的发现给这种来自东方的神技命名以作纪念：量子波动速读——信这个的亲没必要往下看了，大家活在不同的平行宇宙。

量子诞生于1900年。量子的意义用最简洁的话来说，就是把牛顿的经典物理学甩在身后，带领人类进入了微观物理学的时代。没有量子概念的诞生，就未必有相对论和原子弹。

跟一切伟大的发现一样，量子出世之前几乎毫无征兆。1900年4月27日，北京的义和团跟八国联军打得乒乒乓乓，伦敦的皇家研究所里，科学家大神开尔文却正在发言：

“动力学理论断言，热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽，显得黯然失色了……”

两朵乌云指的是人类在经典物理学上两个还没有解决的难题。一朵是迈克尔-莫雷实验在验证光“以太”（长期以来认为光借助其实现传播的物质）上的失败；另一朵是黑体辐射研究中的困境。

虽然暂时还没能解决，但当时包括开尔文在内，统统都认为阳光驱散乌云只是时间问题。没有一个人能想到，两朵不起眼的乌云很快就会完全遮蔽阳光，然后带来狂风暴雨洪水猛兽，把他们终生从事的经典物理学大厦变成一堆渣渣。

经典物理从伟大的牛顿奠基以来，经过法拉第麦克斯韦一堆大师前赴后继的深耕，到19世纪末已经筑成了一座丰碑。所以当大学教授菲利普·祖利听说他的学生普朗克想搞理论物理研究时，不由得真心诚意地劝他：物理学的体系已经非常成熟和完整了，前人把能做的都做得差不多了，不要浪费时间在这个没什么空白可填补的领域里。

马克斯·普朗克生于1858年，曾祖父和祖父都是神学教授，父亲是法学教授。家学渊源，他一开始对文学和音乐非常感兴趣，也表现了非凡的天赋——然而上中学时，他却被物理学上能量的转换与守恒定律吸引。当时老师说工人把砖头搬上房顶，工人的能量储存在高处的势能里，砖头一旦掉下来能量就又释放出来……没人想到，搬个砖就这样把普朗克从文科搬到了理科。

面对老师的一番好意，不听老人言的普朗克谦虚地表示：我选物理纯粹是有兴趣、感觉好玩，没希望能作出什么巨大的成就来，把现有的边角问题解决了也就可以了。

普朗克要解决的问题，就是两朵乌云之一的黑体辐射问题。当时已经得到了两套公式，各自在各自的范围内适用。如果从粒子的角度出发去推导，就能得到一个适用于短波的维恩公式；如果从电磁波的角度出发去推导，就能得到一个适用于长波的瑞利-金斯公式。

要命的是，两个公式就像两套衣服，一套上装得体但裤腿太长，另一套裤子合适但上装又小得过分。说他们不是衣服吧？都有各自能穿的部分。说他们没问题吧？又根本没法穿。

而普朗克想要解决的，就是做出一套上下合适的衣服来。到1900年的时候，他已经做了六年还没有结果。就像一年级入学的小朋友此时都进初中了，他还在原地踏步作无用功。

裁缝普朗克兢兢业业六年，也没能按常规方式把衣服做成形。终于有一天他审美疲劳到极限了，决定不去管什么设计原理、也不管合不合身，先霸王硬上弓简单粗暴的搞一套衣服出来再说。

于是他开始用数学上的内插法，玩起现存的两个公式来。拼凑了几天，还真的在无意中搞出一个公式来。不管有没有效，看上去还真像那么一回事——看看就好，因为也没多少人能真看懂这普朗克黑体辐射公式。

他把这个公式在德国物理学会会议上公之于众，说有条件做实验的亲们闲得无聊的时候，不妨试一试这公式——反正又不要钱。 当晚物理学家鲁本斯就做了实验，第二天就轮到普朗克一愣：他喵的，凑出来的公式居然真的有效？就像是在家门口钻井准备打酱油，却居然打到了石油一样。

普朗克开始认真的注视起这个公式来，他知道在误打误撞管用的背后，一定有一条铁律管着。他越往里深究其物理意义，就越发现一个连他自己都不敢相信的东西：作出合理解释是可以的，但这解释意味着在他从小开始学的所有物理知识上都画个叉。从牛顿开始的经典物理学，将因这个解释而划上句号。

这个解释就是：必须假定，能量在反射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。

连续性就像一辆车，从A点开到B点，如果走直线则必然经过位于直线上的C点。连续性放在物理上而言，就像一个辐射放出的能量是100焦耳，那么由始至终必然有一刻释放能量是70焦耳、或是90焦耳、或是3.14159……焦耳。这种连续性、平滑性的假设，是微积分的根本基础，而微积分又是经典物理学的根本基础。

现在普朗克说，能量发射不是无限连续的，必须分成有限的一份一份，必须有个最小的单位。就像在现钞最小单位为1分钱的情况下，一个人无论如何付账也不可能产生付出1.007元这样的状态，因为最小的单位只有0.01元。虽然从理论上说，1元和1.01元之间有无穷多个数字；但在实际的能量传输上，一定存在一个最小单位，在两个单位之间的计量数字不可能出现小数点。

1900年12月14日，普朗克宣读了一篇《黑体光谱中的能量分布》的论文，把这个最小单位称为“能量子”。很快他又写了一篇新论文，本着简洁的原则称为“量子”。

同时普朗克还给出了一个公式 ：E=hv。其中E是单个量子的能量，ν是频率，h就是神秘的量子常数，以它的发现者命名，称为“普朗克常数”。h约等于6.626×10-27尔格•秒，也就是6.626×10-34焦耳•秒。

在懵懂百姓们兴高采烈准备迎接圣诞节的时候，量子诞生了。它像幽灵一般从普朗克的方程里游荡出来，准备把现有的物理学宫殿推倒重来。

量子一出场就光芒万丈势不可挡、人挡杀人佛挡杀佛，以闪电般的速度将物理学家重新洗脑，从而建立万世不易之功——这往往是“量子波动速读”的卖方们用于洗脑的观点。

实际上，量子刚诞生的时候，遭遇的质疑数不胜数。最大的怀疑者不是别人，正是普朗克自己。即便查之成理，但量子离经叛道的程度让普朗克本人也不敢相信。他甚至认为量子并不是物理上的真实，而纯粹是为了方便前进而引入的假设。他花了十几年不断地告诫同行：引用所谓普朗克参数的时候，千万要小心，不到万不得已不要轻信。

所以后人戏称，普朗克就是童话里的渔夫，他亲手把封印瓶子里的魔鬼放出来，吓得半死之后竟然还想把魔鬼再塞回去，当一切没发生过。

然而已经晚了。1905年3月18日，瑞士专利局的小职员爱因斯坦从普朗克的量子假设出发，写了一篇关于光电效应的论文，成为了量子理论的奠基石。3个月之后又写了《论运动物体的电动力学》，解决了开尔文所说的光以太乌云，后来被称为“狭义相对论”。又过了3个月，他提出了一个质能方程：E=mc²。

1911年在比利时布鲁塞尔，普朗克、爱因斯坦、居里夫人、卢瑟福等24名世界最顶尖的物理学家共聚一堂，在祥和友好的气氛下，对量子理论等课题进行了讨论。在为期5天的第一届索尔维会议上，人类当世最聪明的这些头脑，没有对量子研究取得任何有突破性的进展。因为根本没人能说得清，量子的出现究竟会把物理学和人类带到哪里。

普通人只会欢呼雀跃，而这些物理学家多半隐隐感受到的，不止有量子带来的福祉，更有量子可能招致的祸患——虽然那时大家都不说。

只是这种杞人忧天的问题，终于在新世纪里得到了完美的解决。现在市面上不但有量子波动速读，还有量子共振信息水、量子能量袜、量子空气净化器、量子挂坠……甚至还有量子内裤和量子鞋垫。最重要的还是量子筐，因为没有什么是它不能装的。可爱的量子在诞生一百多年之后，终于开始大展拳脚，造福于多金又朴实的人民群众了。

参考：曹天元《上帝掷骰子吗：量子物理史话》