1920年之后量子力学的发现,揭示了在原子的世界里“惯性”和“力”的运动法则——牛顿定律,是错误的。它让事情变得异常复杂,因为我们没有办法获取直接感受的经验,需要大量的想象力,它有一些很有趣的方面:

没有人能同时知道某个事物的位置以及它运动的速度

这是量子力学里的一个法则。为什么电子没有简单地落进原子核里,而是围绕原子运动?因为如果它落入了原子核,我们就可以知道它确切地位置;基于 uncertaintity principle,要求它具备很大的动量(也就是很大的动能),拥有这样的能量让它得以脱离原子核。

在任意的情况不可能精确地预测未来(或者说,将会发生什么)

有一个例子,也许能够制造出一个准备释放光线的原子,我们通过获取光粒子来监测到它已经释放了出来,但是我们没有办法预测它什么时候会释放出光粒子,或者有几个原子,哪一个会释放出。这是非常可怕的事情,一些哲学家说过:“科学的先决条件之一就是当我们设置了相同的规则(实验场景和参与的元素),那么必然会得到相同的结果”。这些的所谓“科学的必然性”是非常幼稚的;它根本不是科学的先决条件,如果我们通过实验总是得到相同的结果,这很好,但是如果我们尝试后得到的不一样,那它就是不一样。我需要根据观测到的现象、切实的经历来形成一些观点。

我们目前没有办法继续深入了解量子力学,因为它很难,所以我们需要假设它已经在那里,去说明由它带来的一些结论:

波粒二象性

波和粒子没有什么区别,量子力学把它们融合在一起。

一个全新的观点,关于电磁波的相互关系

也就是量子电动力学,光粒子和物质之间相互关系的基础理论,或者说,电场和电荷之间的,是迄今为止在物理学中最伟大的发现。这一理论可以成为所有通用现象的基础法则,除了引力以及原子核中发生的进程。

更进一步讲,量子电动力学预测很多全新的事物:

  • 非常高的能量的光粒子、gamma射线的属性;
  • 每一个粒子都有一个反粒子(其与原粒子质量相同,电荷相反?书中举的是电子的例子。)