什麼是量子力學，對此，懂和不懂同時存在於你的腦海裡，但別人不知道。當有人問起你時，你可能立即回荅：懂！於是你就真以為自已懂了。如果你立即回答：不懂！於是你就真以為自已不懂了。但是，當問者轉過身時，你立馬又恢復到懂或不懂兩種狀態，那你究竟是懂還是不懂呢？專家表示無法理解，況乎吾輩一吊絲。這就是典型的量子測不準原理，薛定鍔的死活貓論就是這意思。

描述物體位置隨時間變化規律的科學是力學，力學需要回答的核心問題是物體在哪裡，有多快。

        第一個完善的力學理論是由牛頓建立的，也叫牛頓力學或經典力學。經典力學可以把物體抽象成只有質量沒有大小的理想模型，這個模型就是質點。在經典力學中，可以把質點位置的時間序列用一條連續光滑的曲線串聯起來，這就是質點的運動軌跡。這條曲線對時間的一階導數就是瞬時速度。這就是說在經典力學中，允許同時使用位置和動量兩個引數描述質點的運動特性。質點的運動嚴格按照dp/dt=∑F的規律演化。在經典力學的理論體系中，允許同時應用質點的位置和動量兩個引數刻畫物件的運動，再加上動力學方程式，就意味著，如果已知物件的初始狀態，並且將外界對物件的所有作用都一覽無遺。那麼就可以準確地說出物件在後續任意時刻的運動狀態，這就是所謂的因果關係。即在經典力學的框架下，物質世界的發展原則上是可以預測的。

        量子力學是另一種力學理論，其對物體運動的刻畫方式不同於經典力學。量子力學中沒有質點模型，而將物體與某一特徵長度相對應，這個特徵長度就是德布羅意波長。按照朗道的描述，在量子力學中不能把物件位置的時間序列用一條連續光滑的曲線串聯起來，量子力學中沒有“軌跡”的概念，也就沒有瞬時速度的概念。當我們考察的精細程度越高時，至少在德布羅意波長的範圍內，速度就喪失了其含義。因此，在量子力學中無法同時使用位置和動量兩個引數描述物件的運動。那麼，量子力學對物件的刻畫就不如經典力學詳盡，也就無法對物件的發展做出肯定的預測，而只能對其可能會發展成什麼狀態的機率進行預測。這個意思是說，某物件在t0時刻的狀態是ψ0，在下一時刻，物件的狀態可能發展成ψ1，也可能是ψ2，ψ3...中的任何一個。我們僅憑所掌握的ψ0這個初始資訊，即使將影響物件變化的所有因素都一覽無遺，並做出了精心安排。但仍不足以預料出物件在下一時刻究竟會發展成具體哪一個狀態，而只能預測出物件可能發展成某一狀態的機率，僅此而已。這就是量子力學和經典力學在認識世界觀念上的根本差別，也就是所謂的量子力學不服從因果關係。

        再看幾個量子力學的核心概念：

1、物理量，如果某物件的狀態可以用一類屬性相同的數值來標誌，那麼這個標誌就是描述該物件相應於這個狀態的物理量。例如，從電子槍發射的電子落到膠片上會形成一個小黑點，這相當於對電子進行了測量，透過大量觀察，總有一些電子對應的黑點出現在相同的位置上，我們說這些電子具有相同的狀態，該狀態由黑點的位置標誌，那麼位置就是量子力學中的物理量。量子力學還有其它的物理量，比如，能量，動量，角動量等。值得注意的是，量子力學中的一組物理量，遠非能夠同時具有確定的數值。典型的，位置和動量就不能同時具有確定的數值。

2、本徵態和本徵值，描述物件的狀態有兩類，佔絕大多數的一類狀態的特徵是，如果物件處於該狀態，那麼對物件的每一次測量得到的結果可能是不同的，這種不同並非由測量技術和條件所導致，即使你做了最精心的安排和細緻的觀測，你都無法保證得到相同的結果。因為這種差別來自於物件自身的屬性。另一類狀態則相反，物件一旦處於該狀態，每一次對物件的測量都會得到相同的數值，那麼這個狀態就叫作物件相應於某物理量的本徵態，所得的測量值叫作這個本徵態的本徵值。本徵態的數量雖然較少，但在量子力學中卻具有極其重要的地位。

3、態的疊加原理，某個物理量的所有本徵態構成了一個完全集，即希爾伯特空間的一組法正交基，物件的任何狀態都可以表示成這些本徵態的線性組合。從幾何上理解就是，任意態都對應一個向量，該向量可以分解為若干個基本正交向量的和。每一次測量就相當於將向量向某個基矢做了一次投影，所獲的測量值只能是所有本徵值之一。實際上在量子力學中某一個單次測量的結果意義並不重要，多次測量的平均結果才更能反映物件的行為特徵。

        瞭解了這些觀念，再看看量子力學如何描述運動。對運動的描述離不開速度，在量子力學中沒有瞬時速度概念，其速度的含義是，把一段時間中物件的位置平均值記為<x1>，另一段時間內的位置平均值記為<x2>，這兩段時間的間隔為Δt，那麼速度就是(<x2>－<x1>)/Δt。實際上相當於平均速度。當我們考察問題的精細程度越低，這個速度就越接近於經典意義上的速度。相反精細程度越高，這個速度就越喪失了意義。

        按照費曼的描述，量子力學刻畫物質世界的基本方式是這樣的。 發生在空間中的任何一個事件或過程都有一個機率與其對應。這個機率P可由一個複數ψ給出，ψ是一個希爾伯特空間中的向量，叫作機率幅，它的具體數學函式就是波函式。這幾個概念的關係總結如下：

        1、P代表機率，ψ代表機率幅，幾何上它是一個向量，代數上它是一個關於時空的函式，並且是一個複數，即波函式。

         2、P=│ψ│²。

         3、當一個事件由幾個可能的並列分支構成時，這一事件的機率幅就是這些分支的機率幅的總和。即ψ=ψ1+ψ2+...，P=│ψ1+ψ2+...│²。

        4、當一個事件由若干相繼的步驟構成時，這一事件的機率幅就是這些步驟的機率幅的乘積。

        5、當一個多分支事件發生時，如果能夠確切地知道經歷了哪一個分支，該事件的機率就是這幾個分支機率的和。即P=P1+P2+...。

        機率幅的代數表示就是物質波的波函式，這個波不是我們熟悉的機械波或電磁波，甚至可能根本就不是什麼波，而僅僅是對其行為的數學描述與波的數學相同而已。波函式按照薛定諤方程給出的規律演化，其價值在於，它的模平方代表事件的機率。

        按照這種描述，波粒兩象性就不是必須的概念了。電子的雙縫干涉可以用第3條的描述加以理解，要想觀察到干涉，就不能知道電子經過了那一條路徑。當在雙縫上安裝了探測裝置，給出了電子經過了哪個路徑，就像第5條描述的那樣，實際上破壞了干涉條件，這就觀察不到干涉。實際上，在量子力學中，處處體現了一些資訊遠非可以同時被掌握。例如，精確地掌握了物件的位置，就無法精確地獲得其動量，精確地掌握了電子經過了哪個狹縫，就無法獲得其干涉的資訊。反過來也一樣。量子力學在傳達這樣一種觀念，即我們認識物質世界的精細程度存在著某種根本的限制。

        在量子力學中，機率本質上是無法消除的，愛因斯坦和薛定諤對量子力學最不能容忍的正是這一點，量子力學遠非被所有人接受。所以，薛定諤的貓，糾纏態以及EPR佯謬等，都是他們質疑量子力學理論體系提出的推理過程。從認識論的觀念看，量子力學的確是一種倒退，但我們正是以這種倒退換取了瞭解物質世界的更多知識。量子力學仍然有待於進一步發展完善。 

自己做的菜為什麼香？可以用來比喻量子學說嗎？

自己做的菜為什麼香？背後有什麼深層次意義嗎？

你或許會說，自己喜歡的食材，自己喜歡的口味，自己喜歡的做法，自己喜歡的調料，自己喜歡的火候……所以自己做的菜，加上心理學的“加持”效力，不香才怪了呢……

是的，外因內因結合，說的當然不錯。

但我們可以延伸開來，從量子理論的角度來說說——自己做的菜為什麼香？

自己做菜往往比較用心、比較投入，那麼，用心、投入是怎麼樣的力量？

進入微觀量子世界，你的用心、你的投入甚至是你的觀察都是非常重要的力量。

量子理論有一個悖論：盯著水壺並不能使水早點沸騰；盯著水壺能夠使水早點沸騰。

盯著水壺並不能使水早點沸騰，這是一句外國諺語。當然，大家都知道這是一個常識。

而在量子世界，盯著水壺就有可能使水早點沸騰。這也是科學家的理論認識和工作方向。

在量子世界，當你觀察一個量子，量子象“含羞草” ，會“害羞”，它會在常態的變動中改變原來的狀態。簡單地說，就是從兩種疊加的狀態變成一種“有”的狀態。

用量子理論的話語系統解說就是：微觀粒子在衰變的過程中釋放出自己的鏡象，如果我們不去觀察它，微子就不會坍縮，不會產生實有物質。當我們去觀察它們的時候，觀察行為會導致波函式坍縮，坍塌為具有質量的實有物質。

也就是說你盯著微子，微子就坍塌為實體。你盯著水壺使水早點沸騰，就變成一種可能。

那麼，自己做的菜為什麼香？可以用作量子世界的比喻。

不是你自己做的菜，或者不知道是誰做的菜，則存在兩種情況：也可能是香的？也可能是不香的？

就是說香和不香兩種情況可能都有（如同薛定諤的貓或生或死都有可能）。或者說無所謂香不香？

而一旦你自己做菜，當然會做得比較香——正如你所說。

在量子學說中，你就相當於“觀察者”，菜就相當於“量子”；你就是施動者，菜就是受動者；你就是確定者，菜就是被確定者；你就是影響者，菜就是被影響者……

一旦你確定，菜的狀態（香味等）就一定能夠確定。

因此，自己做的菜為什麼香？

可以視作量子理論的一種比喻罷。