本书全名为《上帝掷骰子吗：量子物理史话》，所以是讲量子物理及其发展历史的科普书，由于“量子”对我这种普门外汉而言较为高深，所以我的理解可能与原著会有极大的偏差。
光，是什么？
光是一种物质吗？光有具体的形状吗？为什么宇宙的极限速度是光速？当然，古代的人们会告诉你：“上帝说要有光，于是就有了光”。不过对于这帮物理学家而言，这是毫无说服力的。
很早以前，物理学家们就从科学的角度去解释光到底是什么，然而谁也说不清。不过业界争论的焦点在于：光是一种粒子，还是一种波。并由此引发了三次波粒战争。
第一次波粒战争：彩虹
17世纪，以鼎鼎大名的艾萨克·牛顿为首，支持“微粒说”；以同样著名的物理学家胡克为首，支持“波动说”。
其实当时牛顿最初还相对中立，因为没有确凿的实验证据。但胡克这家伙总是对他冷嘲热讽，牛顿的个性也相当尖锐，因此干脆一边倒支持微粒。
最终，牛顿通过三棱镜发现了阳光其实由7中不同色彩的光组成，光被假想为不同颜色的小球混合在一起的结果。当时牛顿已发现了万有引力而闻名天下，再加上这么个极具说服力的实验结果，舆论就支持微粒，“波动说”输的体无完肤。
第二次波粒战争：双缝衍射、电磁波
18世纪，一名叫托马斯·杨做出了光的双缝衍射实验，发现光穿过两条小缝后，墙面会出现明暗相间的条纹——这可是波的专属。由此波动说异军突起。
之后，菲涅尔更是通过数学推理出光照到一小块圆片上，会因为衍射而在其影子的中心有一小块亮斑，后期被实验证明，这便是著名的柏松亮斑。
紧接着，伟大的赫兹登场了，他做了一个非常简单却非常牛逼的试验：
通过给两个金属铁球充电直到激发击穿电压，此时可以在空气中看到电火花；同时，在附近的另外两个金属铁球之间，也会附和着产生电火花，而它们却没接入任何电源。
通俗的解释试验原理：好比在平静的水平上晃动一个球，水面产生的波纹会导致另一个球跟着晃动。是的，这个试验证明电磁波的存在，无线通信由此产生，没有它，就没有我们的Wi-Fi蓝牙。
又是光的衍射、又是电磁波，波动说终于扳回一局！
第三次波粒战争：黑体辐射、量子、光电效应
19世纪，人们开始研究黑体辐射，所谓黑体是一种理想物质，可以对其无限升温，随着温度的升高，该物体会向发光，颜色从红——橙——黄——白——蓝渐变。正如宇宙中常见的恒星一样。简而言之，物体温度越高，电磁波(即光)的波长越短。那有没有一套公式能推导出温度和波长的关系？
抱歉，科学家总结的公式不仅复杂，而且与实际观测结果总是对不上号。必须用“长波公式”和“短波公式”来描述不同颜色下能量与波长的对应。就好比必须用两个路码表，一个只在100km/h内有效，一个只在100km/h以外有效，见鬼了。
终于，伟大的普朗克来了，它假设：“能量的传递必须有一个不连续的单位，一份份的传递”，叫做“能量子”——也就是后来的量子。带着如此叛逆的想法，他重新整合了实验数据，并得到了以下方程：
E = hv
E代表能量，h是普朗克常数(神秘的量子常数)，v是电磁波波长。
如此简洁，并能完美地应用到了任何波长当中。但背后却是一个如此叛逆的思想——能量有一个最小值！这种说法就像在宣称“圆周率3.1415926….一定有结束的那一位”！不过，这个概念在生活中很容里理解，比如一张照片，哪怕它有100亿像素的分辨率，它的最小单位也只能是像素，不可再往下分。
量子——能量是一份一份的传递的，也就是说能量是一种微粒！
好吧，普朗克一手开启了量子的新纪元，却因为思想过去颠覆而不肯面对，量子从出生就惨遭抛弃，谁也没想到再随后的一个多世纪里，它饱经沧桑，受尽人间冷暖，终于闯出了自己的一片天地。
如果说量子的概念还没让“微粒说”站稳脚跟，那么接下来的故事真可谓：成也萧何，败也萧何。
波动说凭借电磁波的发现扬眉吐气，打得微粒说满地找牙。但是，电磁波的试验留下了一个巨大的BUG——当光照在金属铁球表面时，电磁波更明显，后来证明这是由于光照在金属表面，会打出一部分电子——光电效应。
光电效应更重要的一点是：再强烈的红光一个电子也打不出，再微弱的蓝光也可以打出电子。说明打出电子只和光的波长相关，和光束本身的能量大小无关，为什么？
爱因斯坦登场了：根据量子理论，假设光由光子组成(光的量子)，根据普朗克的E=hv，单个光子的能量只和它的频率大小(波长)有关，当光子的能量超过电子时，才能把它撞出来。再说强烈的红光，这仅能说明红光的光子数量庞大，但每个光子的个体能量依旧低于电子，量子理论中能量是一份份传递的，作用结果不累加，所以红光打不出电子。就像小孩搬石头，一次只允许一个人搬，而小孩的力气小于石头的重量，你就是把全世界的孩子叫过来搬——一块也搬不走。
量子、光子，微粒说还是打出了自己的一片天地，战争发展至此，双方都骑虎难下，只能论持久战了。不论战争的输赢，量子这个叛逆的孩子，早已在双方的激战中成长起来。
卷土重来，电子的波粒二象性
同样是19世纪，人们发现原子并非世间最小的物质，它由原子核及其周围的电子构成。伟大的物理学家玻尔，通过量子理论和实验观测，推导出了原子内部结构——电子围绕着原子核运动，且电子的运行轨道是量子化的。
但很快，人们发现这套理论的bug，电子围绕原子核运行时需要释放电磁辐射，从能量守恒的角度，电子会因能量衰减而坠落中心。于是乎有个叫德布罗意的科学家提出了一个假设：电子的运动伴随着一个波。这个概念解释起来很复杂，总之当电子以波的形式运动，能够支撑它稳定在自己的轨道中。
电子是个波？！
我们努力从量子概念来解释原子内部结构，解释能量的传递方式，结果用尽毕生的努力，从微粒的角度居然推导出一个波？！
电子双缝衍射
好吧，要证明/证伪电子是一种波很简单，只要是波就有衍射现象，那就让电子通过两条小缝，看看电子感光屏上会不会出现明暗相间的条纹。
结果——真的出现了！
接着有人提出，这种衍射是电子们的群体行为，很正常。你不信一次只发射一个电子，衍射图案肯定就没了。
结果——还是有衍射！
注意，实验过程是一次只发射一个电子，感光屏上会随机留下一个点，发射多足够多次后就会看到，这些点其实排列成了多条明暗相间的衍射条纹——就像事先约定好了一样。
到这里，连物理学家都懵逼了，电子是个波我认了，但一个电子怎么可能同时穿过双缝——自己衍射自己？事实胜于雄辩，让我们看个究竟…
结果——衍射行为消失了。
经过反复试验确认得出个结论：当人们不观察时，一个电子也能衍射；可当人们观察其过程时，电子就像颗普通的玻璃球，只是随机穿过其中一条缝。至于为什么，至今无解！
看不到，就用理论证明
电子“存心”不让人类看到它是如何运动的，那好，根据实验结果，至少在理论上描述一下吧？然而接下来发生的事情很讽刺…
海森堡登场，他站在粒子的角度，通过量子理论推导出了一套矩阵力学(其实就是数学中的线性代数)，可以很好地计算出电子在不同轨道上的能量。
薛定谔登场，他站在波动的角度，通过经典数学，也得出了一套方程式，能够很好地计算出电子在轨道和能量之间的对应关系。
呵呵，看来，电子既是粒子也是波，世界是连续的也是非连续的。打了几个世纪的波粒战争，结果却是盲人摸象，一派摸到了这边，一派摸到了另一边！只见电子笑而不语——傻了吧？粒子和波是同一种东西。
是啊，人类所在的维度太低，根本无法想象，一只手既是左也是右，一个球可以同时穿过两扇门，一只猫既是死的也是活的，一种物质既是连续的也是不连续的。
一些假说
物理学家的争吵还在继续，如果我们继续追随他们的足迹，只会一脸茫然而不知所措。不必沮丧，“没人能理解量子论”，就连爱因斯坦对此也是彷徨的。
首先要明确，量子的几大(诡异)特性：
- 不连续，总有个最小的、不可分割的单位值
- 随机，例如电子出现的位置是无法计算的，只能用概率统计
- 叠加态，常识中截然不同的两种状态会同时存在
- 超距作用，不论相隔多远，两个量子的行为可以瞬间同步
- 不可观察，量子的行为表现，取决于你如何观察它
- 未来可以决定过去，通过量子纠缠
总之，量子的世界很魔幻，但唯一可以肯定的是，那里没有上帝！此外总结一些主流的假说，便于更形象地理解量子理论。
平行宇宙
我们，来自更高维度的投影。就像地上的影子，它是二维的，对于二维世界来说，每个影子都认为自己的独立客观存在的。但是站在三维世界的我们很清楚，人的影子数量是无限的，只要光源不同，影子就不同。
当没有光(不观察)的时候影子是游离状态，一旦有光(观察)的时候，影子会瞬间聚合成形。而影子的形状取决于光的角度，同一个人的不同影子可以高矮胖瘦，同时出现。
用影子做比喻可能不恰当，但大意就是这样，每当我们观察的时候，就会创造一个全新的宇宙。
隐变量
听说过虚数吗？我们从小就明白一个道理——负负得正！请你想象一个数字：
i² = -1
是的，存在这样一种数字，它自己乘自己后的结果是一个负数。而且，虚数这种思想在数学和物理界都非常有用。那虚数是什么？不好说，只能想象成一个我们看不到的“维度”，既然看不到，就叫它们隐变量。
比如，存在这样一根线，它恰好同时垂直于xyz轴——你能想象吗？如果存在，那这根线的每个坐标值都是虚数。
这类似于前面所说的平行宇宙，有一些物质，它的坐标除了三维之外，还有我们无法想象的更高纬度，必须要把那部分的坐标值代入，才能精确计算。
超弦理论
这部分我不是很懂，大意是说，万事万物都是由无数条一维的线构成，这根线在不停震动，这就是弦。如果进一步观察，会看到弦其实更像一根水管，中间是空的…不是说一维的吗？无法理解…
一点点哲学
尝试理解量子理论，包括本书，都不得不引入很多哲学概念，实在没办法，量子的概念过于飘渺，而且很多观点也真的只是想象而已！不论如何，我比较喜欢平行宇宙的假说，起码它更客观一点，更好理解一些。
比如，观察一下就会创造一个全新的宇宙。可能会觉得太过于夸张，但仔细想想，我们来自高纬度的投影，那我们所看到的就是客观真实的吗？
白马非“白”马，人的眼中马是白色的，那拥有温度感官的蛇的眼中呢？有超声波感官的蝙蝠眼中呢？有紫外线感官的蜜蜂眼中呢？白色，只是马对太阳光的反射罢了，恰巧人眼能感知7中颜色而已，里面还有太多太多的“颜色”是我们根本感受不到的，但不代表它不存在。
同样的，什么是客观上的“我”，朋友眼里有个“我”的投影，那就等同于朋友对我进行了观察，创造了一个全新的“我”。有无数人观察过“我”，世上就有千千万万个“我”，有人认为“我”善良，有人觉得“我”阴险，“我”同时存在不同地方，“我”总是随机出现，“我”已经死了，“我”还活着。这完全取决于那个观察“我”的人。
量子，最神秘的幽灵，它颠覆了物理学，也被应用到了无数的行业。毋庸置疑，人类目前正游离在真理的边缘，世界将被重新阐释。
