什么是量子？——与刘全慧教授商榷

刘全慧教授昨天（10月29日）发了一篇博文《什么是量子?----最本质的答案》，从标题来看，他自信满满，认为给出了最本质的答案。该篇博文也被科学网精选，说明小编也认为刘教授的最新观点非常有新意，非常重要。然而，我看过之后则非常震惊，“物理学教授竟然是这样理解量子的？”。因此，本人觉得有必要就什么是量子，针对量子的概念进行讨论，冒昧与刘教授商榷。

我们知道，物理学上的量子概念最早是德国物理学家普朗克提出的。普朗克的量子概念，指的是能量量子，是一份最小的能量单元。他认为在黑体辐射中，能量的吸收和辐射是按这个最小的能量单元进行的。后来，爱因斯坦将其推广，认为光的能量辐射、吸收和传递也是按这个最小能量单元进行的，并解释了光电效应。从此，量子的概念便在物理学界流行起来。再后来，玻尔研究氢原子结构时，提出了角动量量子化假设以及其他量子化假设，得出了电子能级、轨道等量子化结果，解释了原子光谱。量子的概念已经深入人心。

然而，从量子到量子化，人们的理解存在许多的误区。量子的概念，本来指的是最小的能量单元，而量子化则是认为物理量的变化存在整数倍的关系。虽然说一份能量都是最小能量单元的整数倍，但整数倍的关系本身并不一定与量子有关。但是，人们则显然将其挂上勾了，并且推而广之，认为任何独立的微观粒子都是量子，就是因为任何一把粒子都是单个粒子的整数倍。于是乎，我们看到人们将电子甚至原子当成量子，已经习以为常。

从普朗克最早的量子概念可知，量子本意就是最小一份能量，仅仅在于对能量进行计数。量子（quantum）的本意也是如此，就是计量单位而已。现在，把量子变成了微观实物粒子，把实物粒子的特性以及它们之间的相互作用，说成是量子的特性和量子之间的相互作用。这完全是偷换了概念。比如说，一桶水，我们用碗来计量，有108碗水。那么，一碗水跟另一碗水只是计量关系，它们有啥“量子”特征？它们之间有啥物理相互作用？物理学家们还把它们吹得神乎其神的，简直是令人惊掉下巴......

其实，不但普朗克之后的量子概念被异化了，普朗克自己提出的能量子概念自己也没有很好地坚持。比如说，他认为能量子是最小的能量单元，也就是说这是最小的一份能量。比如说，你用一个最小的碗来计量水的量，这个碗是最小的了，而且是固定不变的量具。你不能在计量的时候，碗的大小随意变动，比如，本来是108碗水都是用同一个小碗计量的，但是后来你在计量过程中，换了其它更大的或更小的碗，那就不再是108碗水了。这种计量就没有固定标准，丧失了计量的可比较意义。普朗克的能量子就是这样，他把最小的一份能量子的能量表示为E=hv，而v时可变化的，就好比他拿了一个大小可变的碗去计量水。爱因斯坦沿用普朗克的做法，把光量子的能量表示为E=hv，都是随频率变化的。这显然是错误的。我们对此提出了修正。请参看我们发表的论文ZengJQ.Classicalphysicalmechanismofquantumproductionanditsexplanationforhydrogenatomstructureandphotoelectriceffect.PhysicsEssays,2021,34(4):529-537.http://dx.doi.org/10.4006/0836-1398-34.4.529，以及博文介绍《谈谈什么是量子、量子化与量子力学》。

本来粒子就是粒子，哪有什么经典粒子和非经典粒子的区别？就好比，电子就是电子，原子就是原子，哪有什么经典电子与非经典电子、经典原子与非经典原子的区别？粒子就是粒子，哪有什么你的粒子和我的粒子的区别？物理学研究又不涉及物权。本来，粒子本身就不能称之为量子，但刘全慧老师不但这样做了，而且还把区分不出究竟是谁的粒子当做是量子的本质特征。这就是离谱中的离谱了。

在物理学上，粒子A与粒子B是独立的个体，我们研究它们的个体运动时，当然得区分开来研究。刘全慧的观点似乎认为，你如果分得清楚粒子A与粒子B是独立的个体的话，这些粒子就不是量子，你分不清楚它们究竟是谁打谁了，它们就是量子了。难道量子物理学家都是一些分不清粒子的糊涂蛋？

量子物理学家们眼睛不好使，分不清楚粒子究竟是谁打谁，现在你们的福音来了，现在阿秒技术迅猛发展，可以对原子内的单个电子的运动进行拍照。当你们看清楚了电子的清晰位置，你们的量子物理学也就到头了。