看科幻作品需要了解的科学知识科普（2）
6、量子和量子力学（“遇事不决，量子力学”）
（基本概念）
一个事物不可再分的最小的基本单位，叫量子，本意是数学概念，更多用在物理概念上。如统计人数，只能说1个人2个人，不能说0.5个人，那一个人就是量子；上台阶，也不存在0.3、0.5个台阶，因此一个台阶就是一个量子。同理，电子就是阴极射线的量子，光子就是光的量子。质子、电子都是构成物质的实物粒子，量子不是粒子，它是一种不可再分、非连续（离散）的物理概念。
物质组成的量子化和物理量的量子化（如氢原子能级、电荷、角动量等）普遍存在，说明量子化是微观世界的本质特征，这就是量子力学，它是描写微观世界的基础理论。
（烧脑级理解）
量子力学（微观）出现后，人们就把牛顿力学（宏观）称为经典力学。量子力学和相对论是现代物理学的基石。量子力学的范围非常宽泛，今天人类所有科技成就，几乎都离不开量子力学，或者说量子科技。
量子力学和信息科学的交叉，叫量子信息。量子信息内容分为量子通信和量子计算。量子通信应用是量子密码术和隐形传态。量子计算主要是量子因数分解和搜索（如中科大的九章计算机）。但现实中，99%的人对于量子科技或量子信息都有很大的误解或不解。如所谓量子阅读，一本书用手翻一下子读完，这就是个笑话。
海森堡不确定性原理：粒子运动存在不确定性，即知道粒子的速度，就无法确定它的位置，知道它的位置，就无法知道它的速度。不确定性是粒子内在的禀性，粒子的状态呈现一种概率（由波函数描述），既波粒二象性。
波粒二象性：一切微观粒子（包括电子、质子、中子，光子），都具有波粒二象性，这表明微观粒子，既可以有连续的波动性，也可以有非连续的粒子性，就是说，既是波，又是粒子。测量时，波动性与粒子性，同一时刻是互斥的，不会在测量中同时出现，即某次观测结果为波，而另一次测量结果为粒子。
（死机级理解）
量子纠缠。一种神奇的量子力学现象，指的是处于纠缠状态的两个量子，不论相隔多远，都会存在一种关联，其中一个量子状态发生了改变，另一个量子的状态无视空间限制，也会瞬时发生改变，二者无论距离多远都能 “心灵感应”。如三体中，三体人发放的两颗智子，原理上就是通过量子纠缠或感应的方式来实时监视地球，当然这是科幻，事实上不可能。信息传递需要有介质，而量子纠缠不需要，换言之，但现实中信息传递不可能通过量子纠缠实现。
一种对量子纠缠的通俗解释是，这种孪生粒子其实上是一个粒子，或者更本质是这个粒子也不存在，只是同一条波运动造成的“波包”，观测行为导致这个波坍塌成两个波包（粒子），对观察者来说，好像是两个粒子无视空间而同时作用。
量子叠加态（薛定谔的猫）：量子系统可以处在不同量子态的叠加态上，如物体可以同时处在A和B两个不同的点（如电子运动），这种状态就叫作量子叠加态。由此引出著名的“薛定谔的猫”： 盒子里有只猫，猫既可以是死的，也可以是活的，处于死和活的叠加状态上，系统呈不确定性的波态。
量子坍塌：如上面薛定谔的猫，在揭开盖子的一瞬间，叠加态消失，才能确切地知道猫是死是活；或者说观测活动会影响量子的叠加态，一旦观测，叠加态就消失，呈现某一种结果（或叫本征态），这种波函数的坍缩，就是量子坍塌或坍缩。
关于量子纠缠、量子叠加态和量子坍塌的神奇现象，有两种理解和解释：
1）是玄学，或者神学，即存在一个上帝先知，在主导这一切，或者说，因为无法解释这种现象干脆为它找个不可知论的安慰，陷入唯心主义或者信神，这也就是为什么会有这句大名鼎鼎“遇事不决，量子力学”的话；
2）是，整个世界和宇宙包括人体本身都是由粒子组成的，量子纠缠和叠加态是宇宙中正常普遍的现象。任何观测或探测行为都会产生一定粒子或能量，作用于观测客体本身，从而造成量子坍缩。我们所处的宏观世界已经是量子坍塌过的、确定的宏观世界，是因为宏观物质比较大，树大招风，几乎都会招到各种干扰，造成宏观世界叠加态坍塌，而呈现出确定性（本征态）的现实世界。
最后强调一下，由于微观粒子的各种复杂特性，决定了量子力学是非常复杂、深奥玄妙和难以具象理解的，有句话说，谁要说他完全懂量子力学那他就是个骗子；真正说自己不太懂量子力学才是真正懂量子力学的，大概就是这个意思。说实话，我也大概只能了解和理解大概60-70%。唯一确定的是，我不信神佛，不认为这一切是一个全能的神支配的。
本文原创。下见（3-1）
评论：
大山里的女孩: 看不懂
Souler: 正常，纯概念的东西就是这样的，但是你结合了实例就好一些，比如薛定谔的猫
大山里的女孩: 是的
