薛定諤的貓究竟死了沒？愛因斯坦到底為什么禿頂？量子化學(xué)，上帝也搞不定的神奇世界。
《上帝擲色子嗎？量子化學(xué)雜記》作者是曹天元。
一、光的本質(zhì)
1）微粒說：光是由細(xì)小的微粒構(gòu)成。
牛頓做了一個色散實驗，一束白光通過一個三棱鏡，折射到墻壁，就弄成了七彩光。牛頓覺得白光是不同顏色的微粒混和在一起，通過三棱鏡后這種微粒分開了。
2）波動說：光是因為介質(zhì)的震動形成的波。
托馬斯?楊做了一個雙縫干涉實驗，把一張紙置于光源和屏幕之間，這張紙上有兩條平行的空隙，光穿過空隙投到屏幕上，出現(xiàn)了“干涉白色”，這證明光是一種波動。
3）光的波粒二象性：把光看作波和粒子的混和體。
愛因斯坦用量子概念解釋了光電效應(yīng)，光才能從金屬材料表面打出電子來，它要求光的能量必須被分成一份一份，這就是光子。同時，麥克斯韋電磁學(xué)等式仍然有效，光也是仍然是電磁波。
二、原子結(jié)構(gòu)模型
1）玻爾原子模型
原子核外邊有好多圈軌道量子物理如何改變世界，電子在軌道上運動，玻爾覺得，電子在軌道上的能量具有個別特定的基態(tài)。電子在基態(tài)臺階之間的上下躍遷，能夠發(fā)射或則吸收譜線。這個模型完美地解釋了氫原子波譜，但也存在著局限。
2）矩陣熱學(xué)
海森堡從可觀測的譜線、原子運動出發(fā)，構(gòu)建上去用數(shù)據(jù)表格進行估算的矩陣熱學(xué)量子物理如何改變世界，因而得出量子化的基態(tài)和頻度，尤其是可以估算有兩個電子的氦原子的譜線。
3）波動熱學(xué)
薛定諤見到德布羅意的物質(zhì)波假定以后，很快用精典熱學(xué)的微分等式寫成了薛定諤波動多項式。這個等式引入了波函數(shù)，把電子看成一種波的震動，這些波如同兩端固定的琴弦一樣，震動模式是量子化的，因而可以估算原子波譜。
三、量子狀態(tài)本質(zhì)
1）奧斯陸提出的“概率解釋”
克拉科夫覺得，薛定諤的波函數(shù)描述的是電子在各個位置出現(xiàn)的機率。電子本身不會像奶油一樣擴充開來，但它出現(xiàn)的位置是隨機的，總體上機率像一個波，根據(jù)波函數(shù)分布。
2）海森堡的“不確定性原理”
先觀測粒子的位置，都會影響它的速率，反過來，檢測速率又會影響到位置。由于任何的檢測行為都須要用一個工具來進行，例如用光去照射粒子。用于偵測的光子必須撞到這個粒子上，才才能曉得這個粒子的狀態(tài)；并且在撞到的同時，它也早已改變了粒子的狀態(tài)。所以想要同時高精度地檢測這兩個化學(xué)量是辦不到的，甚至絕對精確地檢測某一個數(shù)學(xué)量也是辦不到的。
3）玻爾的“互補原理”
玻爾在1928年提出了“互補原理”，討論任何事物都要結(jié)合特定的觀測手段才有意義。跟精典數(shù)學(xué)學(xué)、經(jīng)典哲學(xué)不一樣，量子世界里，沒有獨立存在的客觀世界，主觀和客觀產(chǎn)生一個統(tǒng)一不可分割的整體。物質(zhì)不同的形態(tài)既互斥又互補。