說起量子力學，通常給大家的印象就是：高端、深奧，但晦澀難懂，有人說量子力學的這三種特性是三位一體的，量子力學因為高端而深奧，因為深奧而晦澀難懂，又因為晦澀難懂導致很多人弄不懂它，所以它又很深奧，量子力學哥本哈根學派領袖玻爾曾說過這樣一句話：如果你聽到量子理論而沒有感覺惱火，那代表你一定是沒有聽懂，是的，雖然玻爾說的這句話多少有一些調侃的成分，但也足以說明：如果想要真正搞懂量子力學是不容易的。
為什麼想搞懂量子力學不是一件容易的事呢？其困難的根本原因就是：在微觀世界中粒子所表現出的特性與長期生存在宏觀世界之中的我們通過實驗總結出來的規律、經驗是截然不同的，甚至兩者相互矛盾，所以我們很難使用現有的物理規律或者宏觀世界的經驗去生動的、圖像化的去理解微觀粒子，如果通過微觀粒子的表象去推導其量子效應的本質，那麼量子糾纏、量子隧穿、粒子自旋這些現象是很難理解，而事實上，直到如今我們沒有弄懂這些現象背後的運作機制究竟是什麼，但如果我們轉換一下思維：先去理解量子力學的特徵，再使用這些基本特徵去解釋量子效應，那麼量子力學就沒有我們想象中的那麼難，這篇文章就和大家聊一聊量子力學的本質：量子與量子化。
之前就有讀者曾提問：量子力學中的量子是什麼？眾所周知，熱力學是研究熱的，流體力學是研究流體的，如果我們想要理解量子力學，首先就應該明白量子力學是研究什麼的？量子力學中的量子又是什麼？
通俗來講：量子力學就是研究微觀粒子的，但有違常識的是：量子力學中的量子卻並不是指的實體粒子，量子與我們熟知的電子、質子等實體粒子都不同，更準確來說：量子並不是粒子，而是一種物理學家人為定義的物理概念，1900年德國物理學家普朗克在研究黑體輻射時遇到了困境，當時熱力學輻射公式無法同時解決物體長波與短波輻射的問題，所以普朗克在現有理論基礎之上，創造性的使用數學方法強行拼湊出了一個公式，普朗克的這個輻射公式可以完美解決長波與短波輻射問題，但這個公式成立卻需要一個前提：那就是假設能量傳遞不是連續的，而是一段、一段傳遞的，也這意味著能量存在著一個最小單位，這個單位就是能量子，即量子。
所以說：量子最早意義就是代表著能量的最小單位，如果物理量是一段、一段傳遞的、由最小單位構成的，那麼就說明這個物理量是量子化的。後來，物理學家將量子化與量子的概念推廣到其他物理量當中，例如：時間、長度、電荷、角動量等等，量子力學就是在量子與量子化的基礎上創建的，例如：普朗克的普朗克常數，愛因斯坦的光電效應，玻爾的原子模型，都是在量子化的基礎上建立的。
宏觀世界是連續的，微觀世界是不連續的
可能上面的表述還是有一些學術，下面給大家舉一個便於理解的例子：我們可以將我們熟知的宏觀世界比喻成一個滑梯，如果我們想要從滑梯的頂端運動到滑梯的底端，我們只需要從頂端順著滑梯滑下來就好，我們滑行的整個運動過程是連續的，如果建立一個座標系的話，在運動過程中取任意一個時間，都會有對應一個位置。
例如：時間t=1s，位置=1m，時間t=1.1s，位置=1.1m，時間t=1.11s，位置=1.11m，……以此類推，在滑行運動過程中，時間與位置可以取任意值，有無數對應，這就表示：宏觀世界是連續的，是無限可分的。
對於微觀世界不是連續的又應該如何理解呢？我們可以將微觀世界比喻成一個樓梯，如果我們想要從樓梯的頂端運動到樓梯的底端，那麼我們就需要一個、一個臺階的從頂端走到底端，如果建立一個座標系的話，在整個運動過程中我們任意取一個時間，只能有某些特定的位置與其對應，這個位置只能取1的整數倍。
例如：時間t=1s，位置=1臺階，時間t=2s，位置=2臺階，時間t=3s，位置=3臺階，絕對不可能存在：時間取任意值之後，位置（臺階）=1.1、1.5、2.1這種情況，因為樓梯沒有1.1、1.5、2.1這種存在形式，只能取1的整數倍，所以樓梯就是量子化的，一個、一個的臺階就是量子（最小單位），我們可以參考樓梯的例子去理解量子與量子化，所以說：微觀世界是不連續的，一段、一段組成的。
相信通過上面滑梯與樓梯的例子，大家肯定對於量子力學的量子與量子化有了一個更加深入的瞭解，如果喜歡量子力學，歡迎關注我，下一期繼續和大家一起探索量子世界的奧秘。
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