这是一部号称中国版《时间史话》的优秀科学史作品。十分害怕你们看见这个标题就被吓倒，为了去除你们的担忧，首先带来这本书的“官方”介绍：
这本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论：从数学角度来说，它在科学屋内间造成了最为激烈的争议和关注；从现实角度来说，它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步；从科学史角度来说，也几乎没有哪段历史比量子论的成立得到了更为彻底的研究。但是不可思议的是，它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去，这无疑又给它平添了一道神秘的光环。
这本书带读者做一次量子之旅，从神话时代出发，顺着量子发展的公路，亲身去经历科学史上的乌云和洪水，追逐流星的辉光，穿越重重迷雾和险阻，和最伟大的数学学家们并肩作战。不仅回顾基本的历史背景，还将奔向未来探险，去逐一摸索量子论面前的不同公路，闯进人迹罕至的未知窘境，和先行者们一起开疆扩土。让人惊讶的，不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的瑰丽景色，更来自于人内心深处的思考和启示——那是科学植根在每位人心里不可抗拒的魅力。
这本书适宜任何有学校基本数学概念的读者。（对于我们这类普研读者，毋须过分考量专业的理论或名词，只需掌握大致的思想和理论的来龙去脉即可上帝投骰子吗 量子物理史话，这也是作者写作此书的原则之一。）
让我们先回溯“上帝掷色子”说法的出处：
图：1927年索尔维大会合照
相片中获得过诺贝尔化学奖的有：洛伦兹1902，居里夫人1903，布喇格1915，普朗克1918，爱因斯坦1921，玻尔1922，康普顿1927，海森伯1932，薛定谔1933，狄拉克1933，泡利1945，玻恩1954。获得诺贝尔物理奖的有：居里夫人1911，德拜1936。
1927年群星闪耀的第五届索尔维大会，几乎当时世界上所有的数学学界领军人物都聚首于此，这堪称数学学界的“超奢华阵容”。但从后来的结果来看上帝投骰子吗 量子物理史话，此次大会的主角无疑是玻尔为首的阿姆斯特丹派和她们的量子论。
在争辩中，爱因斯坦说道：“玻尔，亲爱的上帝不掷色子！”玻尔则反击道：“爱因斯坦，别去指挥上帝应当怎样做！”
我们晓得，正是爱因斯坦对光电效应的研究，燃起了量子热学革命的星星之火。那位以前是量子化学开创者的科学大师，面对量子热学此后诸多鱼贯而出、匪夷所思的推论，甚至站到了量子论的对立面！这实在是由于量子论的一系列结果，实在太过革命，太过匪夷所思。
假如要推选数学学发展史上最伟大的年代，这么有两个时期一定会荣获：17世纪末和20世纪初。后者以牛顿《自然哲学的物理原理》的出版为标志，宣告的精典数学学的即将成立；而前者则为我们带来了相对论和量子论，并最终彻底推翻和重建了整个数学学体系，也造成了我们如今众多科学技术的盛行与繁荣。
故事从人们对于光本性（如：光是许多粒子的集合；光是电磁波）的猜测、研究与争辩开始；从19世纪最后三天开尔文展望新世纪数学学时“两朵乌云”的讲话埋下伏笔；1900年普朗克引入量子化能量的宋体幅射公式、1905年爱因斯坦引入“光量子”成功解释光电效应、1913年玻尔的量子化氢原子模型将故事进一步展开；到了1924、1925、1926、1927四年间，德布罗意的“物质波”，“波粒二象性”、海森堡等人的矩阵热学、泡利的不相容原理、薛定谔多项式、波恩的“概率波”、海森堡不确定性原理以及玻尔的互补原理，短时间内这一系列理论的提出，将故事推向高潮，量子论迎来了真正意义上的爆发。
量子论的坚实基础就是在那一段时间被杰出的化学学家们所打下，然而，自量子论诞生以来，它曾一度遭到“反对派”的指责和挑战。直至明天，它和相对论一起成为了支撑数学学的两大支柱。但它是又这么地与众不同，即使已经在好多领域取得了巨大的成功，但近90年前就被成立的它仍然没有被最后完成！许多理论学家仍在为了它而争执不休，为怎样“解释”其意义而闹得焦头烂额，这愈发凸现出量子论独一无二的神秘知性。在这么漫长的时光过去以后，我们不但没有对量子论了解得更清楚，反倒越来越觉得到它的独特和不可思议。“声称自己懂得量子热学的人，虽然还在量子热学的门槛之外”。
书的旁边部份，作者对后来盛行的几种对量子现象的新“解释”作出了表述，也述说了20世纪后期理论化学学家们基于量子热学，对构建统一宇宙四种基本力的终极理论所进行的探求。
图：我们的理论结构（摘自书中第12章）
本书的有趣之处除了在于作者对无法理解的数学学理论所作出的精彩比喻和演绎，让你们稍加思索才能读懂其思想，更在于对科学家本身的性格和事迹的描写。一个故事精彩，正是在于人物的精彩。化学学家有人类中最为聪明的脑子，同时也有着奇特的个性。书中以量子热学的发展为主线，其中串着一个个伟大的科学家，她们每一个人，又都有着奇特的故事，这无疑使历史愈发引人入胜。
据悉，书前面部份对化学学理论上升到哲学层面的一些阐述也值得我们思索。书中一些章节结尾处的“饭后闲谈”栏目也饶有趣味，作者要么对科学史上的一些“神话”（如伽利略斜塔击球、牛顿的苹果、凯库勒的蛇等等）进行有理有据地剖析；要么介绍一些科学家的轶闻；要么进行一些内容补充，这种也算是我们旅途中一道道别样的景色。
精彩章节
海森堡后来在献给法国学者范德沃登（Vander）的信中追忆道，当他在哪个石头小岛上的时侯，有一晚突然想到体系的总能量应当是一个常数。于是他试着用他那规则来解这个多项式以求得振子能量。求解并不容易，他做了一个熬夜，只求下来的结果和实验符合得特别好。于是他爬上一个悬崖去看日出，同时倍感自己十分辛运。是的，曙光早已出现，太阳正从海平线上冉冉升起，万道霞光染红了水面和空中的云彩，在天地间流动着魔幻的辉光。在高高的石崖顶上，海森堡面对着壮丽的日出景色，他脚下碧海潮生，仍然延展到无穷无尽的远方。是的，他晓得，thisisthe（是时侯了），他早已做出生命中最重要的突破，而化学学的黎明也总算到来。
译注：对于这样一个伟大的数学学家而言，当他完美地解决了一个困惑世人已久的科学问题的时侯，他所得到的快乐，已非其他任何事情才能与之相比。所谓“朝闻道，夕死可矣”。
人们的确有理由倍感奇怪，为何在这么漫长的时光过去以后，我们不但没有对量子论了解得更清楚，反倒越来越觉得到它的独特和不可思议。最杰出的量子论专家们各执一词，人人都宣称只有他的理解才是正确的，而他人都错了。量子谜团已然成为化学学中一个最神秘和不可飘忽的部位，有一次说：“我做实验的惟一目的，就是给别的数学学家瞧瞧，量子论到底有多奇怪。”到目前为止，我们手里早已攥下了超过一打的所谓“解释”，并且它的数量一直有望不断地降低。很显著，在这种花样繁杂的提议中，不仅一种以外，绝大多数都是错误的。甚至很可能，到目前为止所有的解释都是错误的，但这却并没有阻碍化学学家们把它们创造下来！我们只能说，化学学家的想像力和创造力是非凡的，但这也导致了我们深深的担忧：究竟在多大程度上，化学理论就像人们所骄傲地声称的那样，是对于大自然的深刻“发现”，而不属于化学学家们杰出的智力“发明”？但从另外一方面看，我们对于量子论本身的确是没有哪些好挑剔的。它的成功是这么巨大，以至于我们不仅咂舌之外，根本就来不及对它的独特之处有过多的评头论足。从它被成立之初，它就挟着雷霆万钧的力量横扫整个数学学，把每位角落都打造得焕然一新。其实如同狄更斯说的那样，这是最坏的时代，但也是最好的时代。
摒弃量子场论的胜利不谈，量子论在数学界的几乎每一个角落都唤起兴奋人心的浪花，引起一连串美丽的涟漪。它深入固体化学之中，使我们对于固体机械和热性质的认识形成了翻天覆地的变化，更打开了通向汇聚态化学这一崭新世界的房门。在它的指引下，我们才真正认识了电压的传导，促使对于半导体的研究成为可能，而最终率领我们迈向微电子学的完善。它造访分子化学领域，成功地解释了物理键和轨道介孔，进而开创了量子物理学科。现在我们关于物理的几乎一切知识，都构建在这个基础之上。而材料科学在插上了量子论的双翼以后，才真正振翅翱翔上去，开始深刻地影响社会的方方面面。在量子论的指引之下，我们认识了超导和超流，我们把握了激光技术，我们造出了晶体管和集成电路，为一整个新时代的将至真正做好了打算。量子论让我们得以一探原子内部那最为精细的奥秘，我们不但愈发深刻地理解了电子和原子核之间的作用和关系，还进一步拆开原子核，感受到了大自然那更为令人惊讶的神奇。在广袤的星空之中，我们必须利用量子论能够掌握星体的命运会何去何从：当它们的燃料用尽以后，它们会不可防止地向内坍缩，这时支撑起它们最后骨架的就是源自泡利不相容原理的一种简并压力。当电子简并压力足够抵御坍缩时，星体就演变为白矮星。要是电子被征服，而要靠中子下来抵抗时，星体就变为中子星。最后，倘若一切防线都被突破，这么它就不可防止地坍缩成一个黑洞。但虽然黑洞也不是完全“黑”的，假如充分考虑量子不确定诱因的影响，黑洞虽然也会形成幅射而渐渐消失，这就是以其鼎鼎大名的发觉者史蒂芬•霍金而命名的“霍金蒸发”过程。……霍金对此说了一句同样有名的话：“上帝不但掷色子，他还把色子掷到我们看不见的地方去！”
展望和结语
作者在书中提及了现今量子论研究的两大热门领域——量子估算和量子通讯。
说到量子估算，量子比特不同于精典比特，它可以同时处于两个逻辑态0和1的相干叠加态。“考虑一个N个数学比特的储存器，若它是精典储存器，则它只能储存2^N个可能数据当中的任一个，若它是量子储存器，则它可以同时储存2^N个数，但是随着N的降低，其储存信息的能力将指数上升，比如，一个250量子比特的储存器（由250个原子构成）可能储存的数量比现有已知的宇宙中全部原子数量还要多！因为物理操作可以同时对储存器中全部的数据进行，为此，量子计算机在施行一次的运算中可以同时对2^N个输入数进行物理运算。其疗效相当于精典计算机要重复施行2^N次操作，或则采用2^N个不同处理器施行并行操作。可见，量子计算机可以节约大量的运算资源（如时间、记忆单元等）。”
量子计算机将给人类文明带来的改革，即便根本没法想象。“一句话，商业级量子计算机会成为未来科技的引擎。如同蒸气机是工业文明的象征一样，量子计算机带来的估算能力突破将会有类似的意义。”
但是量子估算的实现却在技术上遇见严重的挑战，真正实现量子估算必须解决量子算法、量子编码、实现量子估算的数学体系这三大问题，这当中的好多领域一直处于起步探求阶段。堪称路漫漫其修远兮。目前俄罗斯几大大鳄对量子估算的投入早已比其他所有国家加上去还多得多。
而量子通讯呢？我国的“墨子号”量子科学实验卫星早已于2016年8月16日升空，它将进行一系列长距离的量子纠缠和量子隐型传态的相关实验。该项目由中科大的潘建伟教授主导，对构建基于量子纠缠态的量子通讯网路具有重要意义（因为量子的奇妙性质，该通讯方法理论上不能被“窃听”）。在这一领域，中国走在了世界的最上面！
了解到这种，我由衷希望那些领域能在不远的将来取得重大突破；也期盼将来量子计算机推动的新一轮科技革命的到来。
见到这种，你们确定不来了解一下量子论及其完善的历史吗？快上车，一起开始这一趟奇妙的旅程吧！