我写这本《量子力学》的目的在传道授业――但同时也力求寓教于乐。我希望你们，我亲爱的读者们能够了解量子理论的基本思想，并在这一过程中尽情享受其中的乐趣。量子物理是描述微小世界――即原子和亚原子领域的
经典物理经过17世纪、18世纪以及19世纪的发展，在解释我们能够直接感知的自然界方面取得了巨大的成功，如：行星的运动；电的产生、传输和使用；内燃机和蒸汽机的做功机理以及许许多多其他的现象。但是当20世纪的科学家们更进一步探索更深层次的原子和原子核世界的时候，他们发现了经典物理的局限。在这些全新的领域，经典物理不适用，需要提出一种――或者至少一个――新的理论，这个理论就是量子论（以及爱因斯坦的相对论）。
常识曾被人们试图应用于小尺度的世界，但事实证明这并不可行。我们所谓的常识――对于自然界中物质运动方式的期望――终究是基于我们的直接感知。因此，当我们对于我们感知世界范围之外的领域进行考察时，发现其规则有所不同，或许我们本就不该对此感到惊讶。
贯穿于《量子世界》的众多“伟大思想”可以帮助你构建对于亚原子世界的思考。比如在这些思想中，量子化的思想――即认为自然界是不连续的，或者说颗粒性的思想，不仅认为物质本身源于微小颗粒――基本粒子――而且认为其变化也是不连续的。一个原子不能连续获得或者失去能量，其能量总是突然发生很大的变化（相对于原子尺度的大）。这种不连续性所对应的就是我们熟知的“量子跃迁”。
作为最能清晰体现量子世界规则的物质，基本粒子在本书中扮演着非常重要的角色。因此我介绍并描述了众多粒子，不过并没有过多涉及粒子本身，而是意在通过它们认识量子世界的奇特和“怪异”。比如通过粒子阐明其他“伟大思想”：粒子湮灭和产生所涉及的所有基本相互作用。即对我们每个人而言，每秒钟数十亿粒子在基本相互作用之下出现和消失，或者严格地说产生和湮灭，这确实是一种令人震撼的思想。当你注视着一位朋友时，被称为光子的光的粒子以它的运动方式（亦即以光速）从你朋友的面庞飞向你的眼睛。每个光子，一旦抵达你的眼睛就立即被毁灭，它将能量传递给一个分子，并打出一个处在某一运动状态的电子，同时产生一个处在另一运动状态的电子。能量以此方式无休无止、无穷无尽地从一处转移到另一处。
众多“伟大思想”中最为著名的莫过于不确定关系，即自然界对于某些可测量的量设定了精确极限，人类再精巧睿智的设计也无法突破这一极限，这是量子世界的内在性质。
其他“伟大思想”还有波粒二象性，即自然界的物质既具有波动性，又具有粒子性。这直接导致一个令人惊奇的结论：粒子像光波和水波一样可以产生干涉图样。
还有一个“伟大思想”（我在此需要提及的最后一个思想）是态叠加原理。态叠加原理指出粒子或者粒子系可以同时处于两个甚至更多的运动状态。这就好比你可以开着车同时向北和向东行驶，或者同时穿过两条隧道。这是使得量子世界变得如此“怪异”的思想之一，并且尤其困扰着爱因斯坦，他认为这一思想完全背离常识，并且决不接受以此作为亚原子物理的终极解释。
时至今日，量子物理依然我行我素，经受着每个试验的考验，但是即便是那些惊异于量子物理所取得的巨大成功，并且毫不质疑其有效性的人们，也不得不承认它很可能并不是终极理论。或许21世纪人们会在更深层次揭示出尚不为人知的理论。
与此同时，我希望这本《量子世界》能够帮助你了解这一不同寻常、充满惊奇的理论，掌握这一基础性的、并能最终解释我们周围世界一切现象的理论。
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