量子是微觀粒子的一種屬性，它是以粒子吸收和發射能量不連續只能取整數倍和半整數倍的最小能量值，這個能量值叫做‘能量子’簡稱量子，是由德國物理學家普朗克在研究黑體輻射發現的。成功的解決了氫光譜中的巴耳末系、賴曼系、帕型系的光譜線系問題。後來愛因斯坦引用量子概念，提出了光量子說，成功的解決了光電效應。法國的德布羅意把量子運用到物質波概念，丹麥的波爾又把量子運用到原子理論中去，成功的解釋了原子運動的規律。奧地利的泡利提出了泡利不相容原理，從此粒子世界出現了兩大派，既服從泡利不相容的粒子是狄拉克-費米子，自旋為半整數倍的粒子；不服從的是波色-愛因斯坦粒子，自旋為整數倍。以後又有德國的玻恩利用數學把波函式進行了統計學詮釋，海森堡建立了矩陣力學並提出了測不準原理，奧地利的薛定諤更具德布羅意的物質波方程和波函式相聯絡建立了波動力學。後經英國的狄拉克研究發現波動力學和矩陣力學結果是相同的，得出更明確的量子化規則(即正則量子化)，這時量子力學就建立了起來。量子力學的基本原理包括量子態的概念，運動方程、理論概念和觀測物理量之間的對應規則和物理原理，這就是量子力學。相對論是研究宏觀物體運動的學說，它是由愛因斯坦提出的。它打破了牛頓經典力學以歐幾里得幾何原理運用的力學，利用黎曼幾何來解釋物體運動的現象，前期是‘狹義相對論’來論述物體運動，後期和多名學者發表了‘廣義相對論’，主要闡述引力和時空的聯絡問題，預言引力波的存在，推出了引力波方程並得到了引力場的方程。量子力學和相對論都打破了經典力學的理論，不過前者屬於微觀粒子研究的理論而後者是研究宏觀物體研究的課題，兩者有很大的差別，以至於無法融洽到一塊。但是兩者都是現代物理學的根基，都是近代物理學研究的方向和指南。以上是我對兩者物理學基礎的認識，可能有出錯，還望大家諒解，謝謝！

十九世紀末二十世紀初，物理學家研究輻射學，發現了一些矛盾。按照經典電磁學可以給出一個單色輻出度（單位波長的輻射功率）與波長的關係，這個公式叫瑞利-金斯公式。可是這個公式給出一個可怕的結論——當輻射的電磁波波長趨於0，輻射功率趨於無窮大。這就是紫外災難。在瑞利提出該公式前7年（1893年），維恩根據實驗總結出了一個輻射公式，這個公式當然是經驗公式。這個公式在波長趨於0的時候，比瑞利-金斯公式更符合實驗，但是卻在波長趨於無窮大的時候，與實驗相差甚遠。

說到這兒，題主會問，這和量子力學有何關係。先別急，馬上就來量子。普朗克為了解釋維恩的結果和實驗之間的差異（1896年開始研究工作），他提出了一個不太合理的猜想。那就是假設電磁輻射的諧振腔(也就是輻射源)是按照一份一份的形式輻射能量。普朗克稱之為“能量子”。如果做這個假設，按照統計物理可以給出一個公式——普朗克公式（1900年），它與實驗結果高度符合。普朗克也因為這公式獲得了諾貝爾獎。如果說普朗克的工作是帶來了潘多拉魔盒，那麼愛因斯坦的工作就是打開了潘多拉魔盒。愛因斯坦在1905年的五篇論文裡有一篇解釋了光電效應。這篇論文把普朗克的工作推廣了，普朗克認為只有諧振腔輻射能量時才是量子化的，而傳遞過程卻是連續的，愛因斯坦認為其實連光傳播過程中其能量也是量子化的，這就是所謂的“光量子”。而光找到金屬上，能打出電子的原因是因為電子吸收光子從而擺脫原子核的束縛成為了自由電子。愛因斯坦因為這些工作拿到了諾貝爾獎。愛因斯坦的工作引起了另一位物理學家的關注，他就是玻爾。玻爾認為既然光的能量是量子化的，那麼電子的能量也就不能是連續的。玻爾為此引入了所謂的量子化條件，給出了氫原子的電子能級。玻爾的工作（1913）被總結為玻爾理論。這就是舊量子論，量子力學的前身。

量子力學正式被提出是1925年，提出者是海森伯格。海森伯格的理論是量子力學的一種形式——矩陣力學。次年，1926年薛定諤提出了量子力學的另一種形式——波動力學。可以證明它們是等價的。量子力學是研究微觀粒子的運動學和動力學的理論。波動力學是量子力學裡形式簡單、物理意義比較直觀的一種形式。相比之下，矩陣力學沒有波動力學那樣容易理解，物理意義不是很直觀。但是對於做理論物理的，矩陣力學應用得比較廣。而且把一個經典理論量子化，矩陣力學比波動力學要容易。

量子力學是什麼？這個問題到此還不能說就完全搞清楚了。這是因為量子力學存在令人感到極困惑的地方。薛定諤方程和海森伯格方程都是決定論方程，既然有了決定論的方程為什麼我們還要引入機率。決定論的方程憑什麼要屈服於非決定論的解釋？這個問題一直困擾物理學家到今天。因為，這個問題與薛定諤的貓、量子糾纏有直接關係。而後面的問題就是連大物理學家都無法說清楚，有的人能說出一個似是而非的解釋，但是漏洞百出。換言之，這個問題一天不搞清楚，我們一天不能說搞清楚了量子力學是什麼。所以，小編要說——量子力學是什麼，沒有一個人能說清楚，凡是認為自己說清楚的，這個人一定是個騙子。

最後，小編說一說量子力學和相對論的種種恩怨。量子力學建立不久，克萊因-高登將量子力學和狹義相對論結合起來，構造了Klein-Gordon方程。這是相對論性量子力學的第一個方程。但是這個方程存在問題，首先是負機率，其次是負能態。直到後來，泡利用場的觀點解釋這個方程，KG方程才被人們逐漸關注。而幾乎同時期，狄拉克構建了只有時空一階導數的相對論性量子力學——狄拉克方程。這個方程成功地解釋了自旋的本質。但是狄拉克方程仍然存在負能態解，當時物理學家為了用它來計算氫原子的精細能級，就人為地扔掉了負能解。但是泡利提出場的觀點解釋KG方程，以後物理學家開始意識到負能解的重要性。負能態解其實就是反物質。這一點已經被實驗證明。如果沒有負能態解的存在，那麼量子場論將違反因果律，這一點在不少量子場論的書和文獻都提到了。比如Peskin的書裡就有證明（見Peskin量子場論導論27頁）。

狹義相對論的量子化還導致了規範場論。規範場論是基於狹義相對論和量子理論，而建立起來的一套自洽的理論。其中代表理論是Yang-Mills理論。可以證明YM理論是狹義相對論協變的。

鑑於狹義相對論量子化的成功，物理學家開始轉向廣義相對論的量子化，但是廣義相對論的量子化卻不能如人意。首先，廣義相對論是不可重整理論，這就導致廣義相對論的量子化振幅的圈圖修正是無窮階發散的。其次，隨著黑洞的研究的深入，廣義相對論和量子理論之間的矛盾日漸凸顯。尤其是黑洞資訊問題，廣義相對論和量子理論各執一詞。廣義相對論和量子理論的不相融和，在小編看來，是因為廣義相對論對時空的認識與量子理論對時空的認識存在根本性矛盾。量子理論告訴我們物質場存在漲落，而廣義相對論堅持的時空是光滑的，這就是矛盾的根源。因為廣義相對論認為時空的裡奇曲率等於物質場的能動張量，如果時空是光滑的，那麼物質場的能動張量就應該是光滑的，也就是說物質場不能有大的漲落。而量子理論卻否定了這一點，量子理論裡面的動量漲落可以飆升到無窮大，而且可以是激變的。如何消除這一矛盾，恰恰當代理論物理的一個重要課題。

原創思想，其實完全沒有必要搞得那麼高大上，凡夫俗子應該很容易理解，簡而言之，量子力學是研究能量，而不研究質量和引力的，而廣義相對論恰恰相反，是研究質量產生的時空彎曲的，所以二者不能統一很自然。反倒是試圖將二者統一起來的想法根本就是錯誤的，因為宇宙的本源就是質量和能量的對立統一，而不是自愛因斯坦以來，物理學家至今還在追求的所謂大統一。所以，稀裡糊塗追求大統一者，就此止步!

量子力學就高能物理學或微觀物理學。它的本質是趼究物質的構成和微觀粒子特性的科學。相對論本質上是屬於時空，另一方面僅涉及宏觀物理，最根本的是相對論是完全錯誤的。因此量子力學與相對論不融洽。例如，光譜線的能量精確與發射譜線的電子的兩個軌道能級差相等。該能級差的能量與牛頓力學公式完全符合，而與相對論公式不相融。另外，薛定諤用相對論公式推導的量子波動方程與實踐不符，改用牛頓力學公式後與實踐相符，這就是著名的薛定諤波動方程。

並非量子理論與相對論不能融合，而事實上是量子理論與傳統的物理研究方法發生了衝突！量子理論的機率性觀點與經典的經驗主義發生了衝突，量子認為必然的規律不過是一種機率分佈。而實證觀測成了二者的戰場，數學理論為各自的陣營砌牆。

愛因斯坦也是一個人，其實也是一個普通人，也有其侷限性。他並沒有忽視量子理論的存在，只是站在了一個不同的角度。這些並不影響他是個偉人，也不能掩蓋他在物理學的貢獻。反之，量子理論研究也還很膚淺，至今很多矛盾並不能得到完整的理論解釋。

重要的是，物理學並不是靠猜想建立起來的

量子力學是描述微觀領域現象的科學，相對論是描述宏觀領域的科學，這兩種科學的出發點和角度都不一樣，雖然能在各自領域裡很好的與實驗相符，但是二者終究在本質上有著根本的不同。

讓我們仔細考量相對論與量子理論的公設，相對論：光速是恆定的。量子理論：光是一份一份不連續傳播的。我們會發現，兩種理論的公設都是對光的不同描述。彷彿是站在兩個不同的角度來看待同一種現象。相對論是站在宏觀的角度，量子理論是站在微觀的角度，兩個理論都是正確的，只是看待同一個問題的角度不同而已。

既然看問題的角度不同，要統一就要站在更高的角度去看，否則矛盾永遠存在。就像“飛矢不動”的悖論，一支飛行的箭，站在射箭者的角度來看，箭是運動的。而站在與箭一起運動的一個參考系來看，箭是靜止的。運動和靜止在牛頓經典體系中是一對不相容的矛盾，但在相對論中卻得到化解。同樣的，相對論與量子理論的矛盾，也會在更高的一個視角上得到化解。具體可參閱《科學論道》一文。