深度科普：量子力學中量子究竟是什麼？與分子原子根本不是一回事

大家好，歡迎收看量子科普第96期，我是常常，今天和大家聊一聊關於量子力學中提到的量子究竟指的是什麼？

量子是研究微觀粒子世界的量子力學中十分重要的物理概念，可能說起量子，大家會常識性的認為：量子與分子、原子、中子、電子一樣，也是組成物質的基本粒子，但實際上量子與分子、原子等微觀粒子完全就不是一個概念，下面就給大家深度科普一下：微觀世界中提到的量子究竟是什麼？

說起量子這個重要的現代物理概念，那就不得不提到一個人：馬克斯·普朗克，他是德國著名的物理學家，也是量子力學的奠基人之一，量子（能量子）這個概念就是由普朗克在1900年率先提出的。

1900年，普朗克在研究黑體中能量發射與接收的時候遇到了一個難題：當使用伽利略與牛頓建立的經典物理體系，即假設能量是連續不斷傳遞的時候，就無法解釋黑體能量輻射問題，普朗克發現必須假定：能量在發射和吸收時，並非是連續不斷的，而是被分成一份一份的、存在最小單位的時候，很多物理現象才能被解釋的通。

普朗克假設能量是被分成一份一份的、存在最小單位的，這個假設在當時的物理學屆看來簡直就是癡人說夢！因為能量是連續不斷的這個定論早已經像真理一樣被烙印在每一個人心中，舉這樣一個例子：如果有人對你說：一輛汽車沿著直線運動，汽車從A點行駛到C點，但是汽車卻不經過A、C之間的B點，那麼你一定會覺得不可思議，甚至會懷疑這個人智商是否存在問題。

物體的溫度從20度上升到30度，但是卻直接跳過了25度，你同樣也會覺得不可思議，是的，能量是連續不斷傳遞的不僅僅是物理學的定論，也是人們總結的常識，普朗克提出的假設直接推翻了這個常識，使物理學的基本根基產生了動搖，立即在物理學屆引發了一場軒然大波！

普朗克認為能量在傳遞的時候必須分為有限的一份一份的、必須有一個最小的單位，就像一個人在吃完飯後準備付帳的時候，不論他有多少小氣、多麼的囊中羞澀，他最少也要付上一分錢，因為一分錢是錢的最小單位，沒有比一分錢再小的單位了，不存在二分之一的一分錢，能量傳遞也是一個道理，能量不可能被無限的分割，能量一定存在一個最小單位，這個最小單位可以保持能量的基本特徵。

這個不能被分割的能量的最小單位就是能量子，也就是量子，絕對不會存在二分之一的量子，量子只能是整數倍的方式存在，那麼量子這個最小單位究竟是多少呢？於是誕生了普朗克常數，即h=6.62606896（33）×10^（-34） J·s，其中能量單位為J（焦）。

量子最早的概念是指最小單位的能量，不過後來物理學家們發現，不單單能量可以表現出這種不連續的分離化性質，其他物理量例如角動量、自旋、電荷等都可以表現出量子化特徵，於是量子的範圍又被擴大到了整個物理體系中，進而構建了量子力學。