這是我們進入量子世界的第一課，我們為什麼要了解量子論和量子力學呢？這些名詞聽起來都是很高大上的，通常你翻開所有的量子論和量子力學的教科書，你總是在第一課裡面就能看到弗蘭克做錯什麼事情、愛因斯坦做了什麼事情、波爾又做了什麼事情，所有的教科書都是按照歷史的順序來講兩者的，我就得這麼講呢應該是很違反邏輯的，但是量子論確實是這麼來發現的。
當然是按照歷史上的一個事件接著一個事件，一環套一環的發現的，但是我們要全部復盤這個歷史的荒漠，發現邏輯上其實它不是最好的、最簡單的一種走法，今天的我們就不想從這個歷史的順序來談這個兩個，我們恰恰要從邏輯的角度來談量子力學。
大家知道在牛頓的時候，現代科學誕生了，我們講的是現代科學，牛頓的力學，牛頓的萬有引力，所有的這些發現後來在物理學裡面呢，都會總結成牛頓的物理學規律。那麼這些物理學規律呢，今天回過頭來看看呢，它只適用於我們在日常生活裡面看到的一些宏觀的現象。比如說飛機的飛行啊、汽車的跑動啊、火車的跑動啊、蒸汽機的運行規律啊、甚至包括太陽、地球、行星、宇宙的運行規律，它其實都是一些宏觀的，這些東西呢我們講都遵循牛頓世界的物理學規律。
牛頓世界的物理學規律的一個重要特點是什麼？就是可以做確定性的預言，比如說太陽在早上升起來，太陽在黃昏的時候落下去。那麼我們知道這些預言基本上都是確定的，比如說明天的太陽是八點鐘還是七點鐘升起，七點鐘還是八點鐘落下，都可以做非常非常確定的預言，而且可以精確到比秒還要短的時間，位置呢可以精確到比釐米還要短的還，要小的空間上面的一個尺度，所有這些規律呢我們把它叫做決定論的，就說我知道了現在某一個物體的位置和速度，我就知道它以後任何一個時刻的位置和速度。牛頓的理論有兩種叫法：一種叫做決定論；一種叫做牛頓的機械論。
我們回過頭來問這些決定論的預言一定是終結的嗎？一定它不可改變嗎？量子論說：不。當然我們還要談到另外一個重要的東西呢，就是說所有的宏觀物體的背後，還有沒有我們所不了解的地方，比如說我面前放著一臺電腦或者我面前放在一個桌子，這個電腦我可以拆解對吧。大家都知道這個電腦裡面有顯示屏，然後拆開了以後有主板，主板裡面還有一些集成電路，然後你一直一直分解下去，會分解的非常微小的地方。
但是這些微小的地方我們都知道是人造的。非人造的比如像我面前的這個桌子，它是木製的，然後我用顯微鏡來看，我會看到這個鋼化的細胞，大家都知道其實細胞最早發現也是通過這個研究木頭裡面的紋路，把它分解成非常非常細緻的時候，讓我發現了有細胞這麼回事，但是比細胞還要小的呢，只要你有足夠強大的放大鏡，你會看到細胞裡面有很多更微小的結構。當然我們不談這個細胞核或者線粒體，甚至到DAN。比DNA還要小的東西就是這個分子和原子。
所有的萬事萬物都是由分子、原子構成的，這個呢我們就回到了古希臘的原子論，當然古希臘的人的只是在邏輯上去推演，他們想了解萬事萬物的裡面，背後有沒有更基本的東西，那麼在古希臘人不同的哲學家，他有不同的說法。有的說是有氣、有火諸如此類的原子論。到了19世紀下半葉也出現了一些新的分子、原子論。比如說波茲曼這麼一個大的物理學家，他說很多宏觀的現象，比如說熱量從溫度比較高的地方向溫度比較低的地方流，他說我可以通過分子、原子這個理論來解釋。同樣的氣體裡面的氣體的規律，比如說氣體的膨脹啊、氣體的壓強啊、氣體的密度啊，這些東西呢我們都把它叫做宏觀的量。
牛頓的世界，牛頓的概念就是從這個地方出發，一切的東西都是很宏觀的。我摸一下這個東西啊，我說它有溫度；稱一個東西，我說它質量有多重。當然還有大氣的壓強，比如說我現在地面上，我說這個是一個大氣壓，然後我跑到高山上，我發現氣壓低了。比如說我們去青藏高原去玩，通常的情況下水燒到100度它就開了，到了青藏高原的話它由於它的壓強低了，那麼水不到100度就開了。所有的溫度、大氣壓的壓強、海水的溫度、海水的密度，這些都是宏觀的概念，這些都是在19世紀末往前推，一直推到牛頓、伽利略，甚至更早古希臘，我們整個人類都是用這種宏觀的概念來描述這個世界。
可是其實除了古希臘開始原子論，到了19世紀上半葉的原子論，科學家開始去想像一個我們看不見的世界，因為假定你沒有足夠的大的放大鏡對吧，我們不知道木頭裡面有細胞，更不知道這個木頭細胞裡面還有分子、原子，所有的這些古希臘的哲人以及了19世紀物理學家他是用想像的。他說我要解釋一下宏觀的現象呢？我要再問更根本的原因呢？誒，有一個最簡便的辦法，就是假定分子和原子的存在。比如說到了波茲曼他就說：哈哈一個氣體的溫度，其實是標誌著這個氣體裡面的分子和原子運動的速度，它的速度越高，它的溫度就越高，當然這是一個假說。