史上最好懂~量子物里史話：上帝擲骰子嗎？

序

如果要評選物理學發展史上最偉大的那些年代，那麼有兩個時期是一定會入選的──17世紀末和20世紀初。前者以牛頓《自然哲學之數學原理》的出版為標誌，宣告了近代經典物理學的正式創立；而後者則為我們帶來了相對論和量子，並徹底地推翻和重建了整個物理學體系。所不同的是，今天當我們再次談論起牛頓的時代，心中更多的已經只是對那段光輝歲月的懷舊和祭奠，而相對論和量子論卻仍然深深地影響和困擾著我們至今，就像兩顆青澀的橄欖，嚼得越久，反而更加滋味無窮。

我在這裡要說的是量子論的故事。這個故事更像一個傳奇，由一個不起眼的線索開始，曲徑通幽，漸漸地落英繽紛，亂花迷眼，正在沒個頭緒處，突然間峰迴路轉，天地開闊，如河出伏流，一瀉汪洋。然而還未來得及一覽美景，轉眼又大起大落，誤入白雲深處不知歸路……量子力學的發展史是物理學上最激動人心的篇章，我們會看到物理大廈在狂風暴雨下轟然坍塌，卻又在熊熊烈焰中得到了洗禮和重生。我們會看到最革命的思潮席捲大地，帶來了讓人驚駭的電閃雷鳴，同時卻又展現出震撼人心的美麗。我們會看到科學如何在荊棘和沼澤中艱難地走來，卻更堅定了對勝利的信念。

量子理論是一個極為複雜又難解的謎題。她像一個神秘的少女，我們天天與她相見，卻始終無法猜透她的內心世界。今天，我們的現代文明，從電腦到鐳射，從核能到生物技術，幾乎沒有哪個領域不依賴量子論。但量子論究竟意味著什麼？這個問題至今依然難以回答。在自然哲學觀上，量子論帶給我們前所未有的衝擊和震動，甚至改變了整個物理世界的基本思想。它的觀念是如此具革命性，乃至最不保守的科學家都在潛意識裡對它懷有深深的懼意。現代文明的繁盛是理性的勝利，而量子論無疑是理性的最高成就之一，但是它被賦予的力量太過強大，以致連它的創造者本身都難以駕馭，以致量子論的奠基人之──波耳（Niels Bohr）都要說：「如果誰不為量子論而感到困惑，那他就是沒有理解量子論。」

掐指算來，量子概念的誕生已經超過整整一百年，但不可思議的是，它的一些基本思想卻至今不為普通的大眾所熟知。那麼，就讓我們再次回到那個偉大的年代，去回顧一下那場史詩般壯麗的革命吧！我們將沿著量子論當年走過的道路展開這次探險，我們將和20世紀最偉大的物理天才們同行，去親身體驗一下他們當年曾經歷過的那些困惑、激動、恐懼、狂喜和震驚。這注定會是一次奇妙的旅程，我們將穿越幽深的森林和廣袤的沙漠，飛越迷霧重重的峽谷和驚濤駭浪的狂潮。你也許會感到暈眩，可是請務必跟緊我的步伐，不要隨意觀光而脫隊，否則很有可能陷入沼澤中無法自拔。請記住我的警告。

不過現在，已經沒時間考慮這麼多了。請大家坐好，繫好安全帶，我們的旅程開始了。