量子開端

數千年來，我們一直在努力探索宇宙運作方式的奧秘

而且我們做得很好

提出一組清晰而準確地描述星系，恆星和行星的運動定律

但是現在我們知道從"根本"上來說事情變得更加模糊

因為我們發現了一套革命性的新定律

徹底改變了我們對宇宙的了解

從太空到台灣再到微觀領域

我們對世界的看法已發生轉變

多虧了奇怪而神秘的定律

這正在重新定義我們的理解現實

它們是量子力學定律

量子力學控制著每一個物質中的每個原子和微小粒子

在恆星和行星中，在岩石和建築物中，在你我之中

在日常生活中我們沒有注意到量子力學的奇怪之處，

但是如果你知道去哪裡看，它總是在那裡

你只需要改變你的看法，並縮小到最小的尺度

達到原子及其內部粒子的水平

在量子層面上，控制這個微小領域的定律

看起來與管理大型日常物品的熟悉規則完全不同

在量子世界裡物體做著看似瘋狂的事情

從某種意義上說，事物不喜歡局限於一個位置

或者只走一條路

幾乎好像一次在多個地方

我在這裡所做的事情可能會立即在其他地方產生影響

即使那裡沒有人

這是所有人中最奇怪的事情之一

如果人們的行為像原子內部的粒子，那麼大多數時候你將不知道它們的確切位置

相反，它們可能幾乎在任何地方，直到你尋找它們為止

那麼為什麼我們相信？

這些離奇的法則已經存在了75年以上

我們一直在使用它們來預測原子和粒子的行為以及實驗

實驗後，量子定律一直是正確的

這是我們掌握的最好的理論，實際上有數十億條量子力學的確鑿證據

它已經通過了許多測試或許多奇異的預測。

當你下降到像原子這樣的小尺度時，量子定律變得最明顯

我是由原子構成的，所以你也是我們周圍世界上其他事物的

因此，一定是這些奇怪的量子定律不僅在告訴我們一些小事情。

他們告訴我們

關於現實

那麼我們如何發現它們呢？

奇怪的定律似乎與我們以為我們對宇宙了解的很多東西相矛盾

不久前,我們以為我們已經弄清楚了

控制行星如何繞太陽運轉的規則？

拋出的球如何在天空中成弧形

漣漪如何在池塘表面移動

牛頓運動定律描述了物體如何運動

馬克是威爾解釋了電磁波

愛因斯坦相對論解釋了天上的星星,甚至黑洞

這些定律都在一系列稱為經典力學的方程式中闡明

他們使我們能夠確定地預測事物的行為

一切似乎都說得通

直到大約一百年前，當科學家們努力解釋光的一些不尋常特性時

特別是當氣體在玻璃管中加熱時從氣體發出的光的種類

當科學家通過棱鏡觀察到這些光時，他們看到了一些東西。

他們沒想到

如果你加熱一些氣體並通過棱鏡對其進行觀察，則會形成線條

不是你看到的連續光譜由切割的玻璃片投射到桌子上

但是線條非常鮮明

它不會散發出一種完整的彩虹

它會發出一種非常特殊顏色的鉛筆光束，

如何理解是一個謎。

發生了什麼事

一群激進的科學家對神秘的色彩線條做出了解釋

在20世紀初，他們正在努力應對物質世界的基本本質

一些最令人吃驚的見解來自熱愛討論新想法的物理學家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）的想法。

玻爾堅信，解決奧秘的方法是原子結構中物質的核心

他認為原子類似於微小的太陽系，甚至有稱為電子的更細小的粒子圍繞原子核運行

行星繞太陽公轉的方式

但是或提出，與太陽系不同，電子不能僅在任何軌道上運動

相反，只允許某些軌道

他有一個非常令人驚訝且完全相反的物理想法，那就是

有確定的狀態固定軌道，這些電子

電子可以有而且只能有那些軌道

玻爾說，當一個原子被加熱時，電子將被激發並從一個固定的軌道躍遷到另一個軌道

每次向下跳躍都會以非常特定的波長以光的形式發出能量

這就是為什麼原子產生非常特定的顏色的原因。

這是我們得到的短語

量子躍遷

這是一次巨大的飛躍

那就是這種鮮明色彩的由來和始作俑者

使量子躍遷如此令人驚訝的是，電子直接從此處到達那裡

似乎沒有移動之間的空間

彷彿火星突然從自己的軌道彈出並沖向木星

玻爾認為，量子飛躍源自於根本

電子和原子的根本怪異特性，即它們的能量來自不能細分的離散塊

具體的最小數量稱為量子

這就是為什麼電子只能佔據離散的特定軌道的原因

電子必須在這裡或那裡，並且之間根本就沒有任何地方，那就像我們在日常生活中沒有經歷過的

但是我承認原子中電子的能量

非常神秘，為什麼

原子中的微小粒子以這種方式起作用可能會很神秘

越來越多的證據表明越來越多的人認為或正確

實驗電子遵循的規則不同於行星或乒乓球的規則集

有了這張新的原子圖，玻爾和他的同事們發現自己正與公認的物理定律發生碰撞

量子飛躍僅僅是開始

不久，玻爾的激進觀點將使他與歷史上最偉大的物理學家之一併肩作戰