其實(shí)這篇文章，好幾個月之前就該寫了，很抱歉，拖了這么長時間，這全都是源于：
“被量子力學(xué)支配的恐懼”
為什么這么說？因?yàn)橄旅孢@些大科學(xué)家同樣搞不懂：
如果誰沒被量子力學(xué)搞得頭暈，那他就一定是不理解量子力學(xué)?！?/p>
我思考量子力學(xué)的時間百倍于廣義相對論，但依然不明白。——愛因斯坦
我想我可以有把握地說，沒有人理解量子力學(xué)?！M(fèi)恩曼
這篇文章在一定程度上，比較燒腦，如果你看不懂，不要責(zé)怪自己，這是「量子力學(xué)」的錯。
當(dāng)然，以下我會盡量寫的通俗易懂，但總有一些避不開的概念與思維方式
如果你看不懂，不要責(zé)怪自己，這是「量子力學(xué)」的錯。
在19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)（就是你我上學(xué)時學(xué)的）在解釋微觀世界物質(zhì)狀態(tài)上的漏洞越來越多。
就是說，物質(zhì)細(xì)分到一定程度后，它所表現(xiàn)出的物理性質(zhì)，可能違背了我們的經(jīng)典物理學(xué)。
幾千年以來，科學(xué)家們一直在探索我們的世界由什么組成？現(xiàn)在我們知道了物質(zhì)是由「電子」與「夸克」組成。
它們是人類現(xiàn)在所知的“小的不能再小”東西，稱之為「基本粒子」，這些東西組成了「原子」，比如「氫原子」、「氧原子」
「原子」組合成為「分子」，比如H?O，再往上就組成了我們的大千世界。
你可以理解為：世界由一堆積木組成，而研究最小最小的那塊積木，就要用到「量子理論」
「量子理論」有許多違反常識的，甚至“詭異”的猜想，但它是對的，而且非常重要。
首先，我們先來認(rèn)識兩位“朋友”：「粒子」與「波」
「粒子」的行為方式，舉例來說：
你有一塊蛋糕，房間里有三十個人，你扔過來砸在我的臉上，那么只有我被你砸中了。
你有一臺手機(jī)，你看的時候拿在手上，不看的時候揣在兜里，或者掉在地上，或者被扒手偷掉。
粒子在一個時間只能出在一個地方，要么在這里，要么在那里。
「波」的行為方式，舉例來說：
房間里有三十個人，你對三十個人說話，他們都聽得見。
你房間里打開一盞燈，在沒有遮擋的情況下，燈光會照到每一個角落。
波可以在同一時間出現(xiàn)在多個地方，同時在這里，又同時在那里。
你可以停下來想一想，我們大千世界的所有東西，要么按照「粒子的行為方式」來存在，要么按照「波的行為方式」來存在，沒有例外。
那如果這兩種行為方式反一反會怎么樣？
你仍了一塊蛋糕，房間里三十個人都被擊中了，你對三十個人說話，只有一個人能聽見，這是違反常理的。
那么接下來在微觀領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)，這種事情真的發(fā)生了，首先，來個基礎(chǔ)版：
1807年，托馬斯·楊，進(jìn)行了著名的光學(xué)實(shí)驗(yàn)——「雙縫干涉實(shí)驗(yàn)」
這個實(shí)驗(yàn)中，光通過擋板上的兩條縫隙，并沒有和我們預(yù)想的一樣，透過兩條縫隙，形成兩塊光條，而是形成了幾道光條。
這是由于「波」的互相干擾，導(dǎo)致光偏離了之前的軌道，「波」從哪里來？那是光本身的特性，光就是「波」
這也解釋了光為什么會照到每一個角落，好，這個沒有問題。
那么詭異的實(shí)驗(yàn)開始了「電子雙縫干擾試驗(yàn)」這次用組成我們大千世界的電子。
在這之前，我們來預(yù)想一下，你現(xiàn)在拿著一些小球，扔過有雙縫的擋板，最后小球的落點(diǎn)會是怎么樣的？
應(yīng)該是像下圖這樣：
但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:電子表現(xiàn)出了與光一樣的特性，而且將電子單個單個的發(fā)射，最后還是會得到這樣的條紋。
這讓科學(xué)家們大為震驚，不是說好了粒子是粒子，波是波嗎？單個電子怎么在實(shí)驗(yàn)中有波的行為方式？
難道說，在宏觀世界中，投擲一塊蛋糕，同時擊中三十個人是可能實(shí)現(xiàn)的？
「量子力學(xué)」的解釋是：單個電子同時通過了兩條縫隙，并且自己和自己發(fā)生了干涉。
科學(xué)家將這樣的現(xiàn)象稱作「波粒二象性」意思是一個物質(zhì)，同時表現(xiàn)出了波的行為方式與粒子的行為方式。
后來科學(xué)家慢慢發(fā)現(xiàn)，所有的基本粒子都具有波粒二象性，包括之前提到的光。
這和宏觀世界里粒子是粒子，波是波的表現(xiàn)是截然不同的。
這是微觀世界與宏觀世界的相悖所在，也是量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的矛盾之處。
詭異的事情還在后面，科學(xué)家們將一臺高速攝像機(jī)加入實(shí)驗(yàn)，試圖搞清楚有多少電子通過了雙縫，以及電子的運(yùn)動軌跡。
這次，波的特性消失了
注意！高速攝像機(jī)并沒有影響雙縫的位置以及大小，但電子卻規(guī)規(guī)矩矩的只表現(xiàn)出了粒子的特性。
這到底是哪里有問題？難道說電子知道我們在試圖觀察它？電子是怎么知道的？
或者說單單觀察這個行為，對物質(zhì)的特性產(chǎn)生了影響？那么這個世界、這個宇宙是以人類的意識存在的？
但實(shí)驗(yàn)結(jié)果就放在那里，這太詭異了，甚至動搖了現(xiàn)代科學(xué)的根基——唯物主義。
還有更詭異的呢：
「量子隧穿」實(shí)驗(yàn)中「電子」有幾率可以穿過絕緣層，那么也就是說，人類有一定幾率可以穿墻而過？
最讓人無法理解的就是：
「量子糾纏」處于糾纏狀態(tài)的兩個粒子，即使相隔整個宇宙，只要對其中一個進(jìn)行觀測，可以馬上影響另一個的狀態(tài)。
簡單說，比如我兩只手中分別有紅色、藍(lán)色兩個小球，我抓著不讓你看見，你只要看見其中一顆，就知道了另一顆的顏色。
這個例子在量子力學(xué)下會復(fù)雜很多，比方說我左手里的小球，在沒有被觀測到的情況下顏色是隨機(jī)的。
觀測抹殺了左手小球顏色的隨機(jī)性，同時不論距離多遠(yuǎn)，右手小球的隨機(jī)性也被抹殺，成為確定的一種顏色。
那么問題來了，兩個小球是如何做到無視空間、時間的聯(lián)系？沒有人知道，科學(xué)家將其稱之為“幽靈般的超距作用”
不論距離多遠(yuǎn)，影響會同時發(fā)生，這違反了愛因斯坦「相對論」所限制的宇宙極限速度——光速。
1927年，比利時，第五屆索爾維會議。
以愛因斯坦為首的經(jīng)典物理學(xué)大佬，以「因果論」為武器對量子力學(xué)提出了質(zhì)疑，以玻爾為首的量子力學(xué)新秀以「概率論」應(yīng)戰(zhàn)。
薛定諤也提出了著名的薛定諤的貓：
一只貓被關(guān)在一個密閉的盒子里，盒子里有一些放射性物質(zhì)，在進(jìn)行觀測之前我們無法知道它是否衰變。
所以，盒子里的放射性物質(zhì)處于衰變/不衰變的量子疊加狀態(tài)。
盒子里的放射性物質(zhì)一旦衰變，有一個裝置就會使錘子砸碎毒藥瓶，將貓毒死。反之，衰變未發(fā)生，貓便能活下來。
薛定諤的本意其實(shí)是通過這樣的構(gòu)想，來質(zhì)疑量子力學(xué)的，但沒想到成為了量子力學(xué)中最膾炙人口的構(gòu)想。
按照量子力學(xué)的解釋，在打開盒子看貓之前，這只貓非生非死，處在典型的量子態(tài)，即活與不活疊加的離奇狀態(tài)。
這樣的爭論最終沒有結(jié)果，最后愛因斯坦說出了那句經(jīng)典的話:上帝不會擲篩子！而玻爾回答到:請不要去教上帝應(yīng)該怎么做。
當(dāng)然，愛因斯坦并沒有否認(rèn)實(shí)驗(yàn)所得出的客觀結(jié)果，他只是認(rèn)為，量子力學(xué)的理論還不完整。
科學(xué)家的爭論可不是流氓打架，兩波人的都在努力使這些詭異的結(jié)果得到合理的解釋，但是進(jìn)展并不如人意。
各路科學(xué)大咖各顯所能，提出了一系列猜想:
模擬宇宙猜想，就是猜想我們的世界是由一臺超級計(jì)算機(jī)模擬出來的，我們?nèi)祟惖囊慌e一動都在它的掌握。
平行宇宙猜想，還記得薛定諤的貓嗎？這種猜想表示，在打開盒子看貓的時候，我們的宇宙分解成了兩個平行時空A和B。
A宇宙的放射性物質(zhì)沒有衰變，貓活著；B宇宙的放射性物質(zhì)衰變了，貓死了。
那么，有多少種選擇，就有多少個平行宇宙，我們的這個世界只是無數(shù)的平行宇宙中的一個。
在其他平行宇宙，你可能真的是世界首富，也可能是街頭流浪漢。
你可能發(fā)動了世界大戰(zhàn)，又可能和現(xiàn)在一樣，只是早飯吃的是包子，而不是煎餅。
又有膜理論、弦理論這種玄而又玄的東西，有人表示：這些東西怕是一周沒合眼，再灌上兩瓶伏特加后，想出來的吧？
比較靠譜，或者說比較容易讓人接受的猜想是愛因斯坦提出的「隱變量假說」大意是：
什么觀測導(dǎo)致隨機(jī)性的抹殺、意識影響物質(zhì)的性質(zhì)，都是一派胡言，這是開歷史的倒車。
我們難道要回到「地心說」的時代嗎？這么些詭異的結(jié)果只是有些變量，我們?nèi)匀粵]有找到。
學(xué)識淵博的讀者們一定想到了，上圖的這句話，好像另一個偉大的思想先賢「蘇格拉底」也說過——“我唯一知道的，就是我一無所知”
沒錯，「量子力學(xué)」在某種意義上來說，已經(jīng)上升到了哲學(xué)層面的爭論，這已經(jīng)到達(dá)了人類的認(rèn)知邊界。
當(dāng)然，即使科學(xué)家們搞不懂其中的奧秘，也不影響利用「量子力學(xué)」為人類造福，所謂：
別問為什么，用了再說
量子計(jì)算機(jī)：
我們都知道，我們現(xiàn)在用的計(jì)算機(jī)是二進(jìn)制的，你可以把它想象成兩個“開關(guān)”就像下面這樣：
傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)速度越快，“開關(guān)”越多，那么量子計(jì)算機(jī)就是將這些“開關(guān)”換成了「基本粒子」比如「光子」、「電子」
還記得上面的“虐貓狂人薛定諤”所提到的「量子疊加狀態(tài)」嗎？在這種狀態(tài)下一個「基本粒子」既是ON（1），又是OFF（0）
那么也就是說一個處于「量子疊加狀態(tài)」的「基本粒子」就可以代表兩個“開關(guān)”，那樣，計(jì)算能力會爆炸式的增長，而且體積會非常之小。
簡單點(diǎn)說，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算怎么走出迷宮，會把所有的路一條一條的都走一遍，最后找到了出口。
量子計(jì)算機(jī)，會同時將所有的路都走一遍，找到出口。
哪個更快，可想而知，當(dāng)然，量子計(jì)算機(jī)因?yàn)榱孔铀惴ǖ年P(guān)系，現(xiàn)在只能處理特定的「大型并行計(jì)算」，普通人是絕對用不著的。
量子加密通訊：
上面的量子計(jì)算機(jī)用到了「量子疊加」，而量子加密通訊則用到了「量子糾纏」。
用「量子糾纏」那“幽靈般的超距作用”為通訊雙方分配“打開信息的密碼”利用量子的「不可分割」、「無法克隆」的特性，保證信息的絕對安全。
這里有一點(diǎn)必須說明，所謂「量子通訊」并不是用「量子」來交流信息，而是用「量子」加密信息，保證安全。
好了說了這么多，其實(shí)是帶大家到“人類的認(rèn)知邊界”溜達(dá)了一圈，只是溜達(dá)了一圈，真正的量子力學(xué)，可不是這區(qū)區(qū)4000字能講清楚的。
