求知欲和對(duì)理解的渴望是人性的基本構(gòu)成之一。好幾代研究者累積的努力讓人們得以接觸到無比豐富的自然現(xiàn)象，有很多現(xiàn)象在過去不僅僅是出乎意料的，簡(jiǎn)直是無法想象。這些現(xiàn)象可以存在于我們所處的尺度，或其他非常不同的尺度，比如原子尺度，但一切都很具體。物理學(xué)的獨(dú)特之處在于它緊密融合了有時(shí)以數(shù)學(xué)的形式出現(xiàn)的抽象（數(shù)學(xué)是對(duì)于理解不可或缺的工具）和與我們周圍的世界具體接觸。一般來說，自然科學(xué)的規(guī)則是正式明確的：任何一種抽象形式，任何一個(gè)理論，不管有多動(dòng)聽，如果被實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)否定就毫無價(jià)值。
　　從歷史上來說，量子力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)在于我們有必要弄懂為什么我們周圍的物體（還有我們自己！）可以存在。那時(shí)人們知道這些物體是由通常組合成分子的原子構(gòu)成，但是沒有人能弄明白為什么這些原子本身是穩(wěn)定的：由那個(gè)時(shí)代已知的物理給出的所有合理的結(jié)論都預(yù)言原子會(huì)很快自行崩塌而消失（有點(diǎn)像黑洞）。如此，我們周圍世界中沒有什么東西還能存在！如何將理論和我們周圍宏觀物體顯而易見的穩(wěn)定性結(jié)合起來成為物理學(xué)的首要任務(wù)。為理解這個(gè)問題所付出的相應(yīng)努力催生了量子力學(xué)。
　　我們可能會(huì)想，一旦獲得了我們想要的結(jié)果，故事就到此為止了。但是量子力學(xué)在過去幾十年中被證實(shí)是一種能夠不斷使人們獲得不可思議的新發(fā)現(xiàn)的工具，這些新發(fā)現(xiàn)有時(shí)是非常漂亮的理論，有時(shí)又伴隨了非常具體的成果。我們身邊很多發(fā)明都得益于此，從半導(dǎo)體，電腦到通信工具和因特網(wǎng)，還有電話，導(dǎo)航儀或各種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像方法，人類歷史上很少有如此成功的例子。
　　就像相對(duì)論那樣，量子力學(xué)不僅僅滿足于預(yù)測(cè)美妙而意想不到的現(xiàn)象，它同時(shí)改變了我們對(duì)周圍世界的看法。從來沒有哪種理論能像量子力學(xué)那樣迫使物理學(xué)家們重新審視本學(xué)科的基本原則。但也正是在這一點(diǎn)上量子力學(xué)的成功不再那么輝煌：實(shí)際上，20世紀(jì)初的“先驅(qū)們”發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重的困難，不但沒有成為過去時(shí)，還一直懸而未決。以至于一個(gè)世紀(jì)過去了，量子力學(xué)還有各種互不相同的闡釋方式。它成為一個(gè)融合本質(zhì)性思考，甚至是哲學(xué)思考和所有物理理論最技術(shù)性、最具體問題的領(lǐng)域。
　　要把話說完全，我們就要遇到量子力學(xué)主要的困難之一：如何解釋“物體為什么以我們?nèi)庋鬯�看到的形式存在”。正如我們此前所說的，量子力學(xué)長期以來解釋了物體原子和分子微觀構(gòu)成的穩(wěn)定性，但在宏觀層面上，它預(yù)測(cè)所有物體都能達(dá)到模糊、不確定和空間的非定域的狀態(tài)，但是沒有人觀察到過這樣的現(xiàn)象。這是著名的“薛定諤貓”的悖論（愛因斯坦提供了另外一個(gè)形象：一個(gè)同時(shí)已經(jīng)爆炸和還未爆炸的炸彈）。宏觀物體可以存在于多個(gè)完全不同狀態(tài)的疊加中（相干或不相干關(guān)系不大），比如這些狀態(tài)的位置可以互相間隔1m，這從我們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)來看是非�；闹嚨�。我們眼中的宏觀世界是唯一的，在空間中具有確定的位置，但是理論似乎無法解釋這個(gè)唯一性。這個(gè)自發(fā)出現(xiàn)的特性背后究竟隱藏著什么機(jī)制？
　　……