量子|如果没有量子力学，我们要如何理解生命？_原子|量子力学|原子结构模型发

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何谓真实是物理学需要解决的问题。
——阿尔伯特·爱因斯坦
01
近90年来，量子力学始终是我们理解自然世界的核心理论。它无处不在，但也极度神秘，缺少了它，几乎所有现代科学都会变得毫无意义。然而，人们至今仍然很难就量子力学能够给出何种关于自然世界的论断达成一致意见。
量子力学解释了原子的存在、为什么原子能保持稳定，以及为什么不同的原子拥有不同的化学性质，量子力学还解释了原子之间如何互相结合形成各种各样的分子，因此，量子力学成了我们理解分子结构和分子间相互作用的基础，我们无法想象如果没有量子力学我们要如何理解生命。
从水的外在表现到蛋白质的内在结构，再到由DNA和RNA完成的信息传递和信息保真，生物学中的一切都依赖量子。

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量子力学解释了物质的性质，比如是什么让金属成了导体，而让另一些物质成了绝缘体。量子力学还解释了光和放射性，这是核物理学的基础。
没有量子力学，我们就无法理解恒星是如何发光的，也无法发明电子芯片或激光，而我们有许多技术以芯片或激光为基础。
量子力学是我们用来书写量子物理学标准模型的语言，它包含了我们所知的有关基本粒子及其赖以产生相互作用的基本力的一切。
根据我们目前研究早期宇宙的最优理论，所有物质以及所有最后合并成了星系的物质结构，都会在早期宇宙快速膨胀的过程中因真空空间的量子随机性而突然诞生。你或许无法精确理解这番话背后的含义，但或许可以在脑海中生成一幅大概的画面。无论如何，倘若这就是事实，那么如果没有量子物理学，一切都将不存在了，只会剩下空空如也的时空。
尽管量子力学取得了如此辉煌的成就，其核心仍是一个极难解决的谜题。
02
量子世界的行为方式对于我们的直觉来说是一种挑战。你常常可以听到这样的说法：在量子世界中，一个原子可以同时处于两个地点，但这还只是量子世界怪异性的开始，这种理论的完整描述可比这一说法奇怪得多。
如果原子可能在这里，也可能在那里，那么从某种程度来说，我们就必须称它的状态是同时处于这里和那里，即原子处于一种“叠加态”（superposition state）。

量子|如果没有量子力学，我们要如何理解生命？

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