加州理工學院的偉大物理學家理查德·費曼曾經說過，如果妳必須把科學的歷史濃縮成壹句重要的話，那就是:“壹切都是由原子構成的。”原子無處不在，原子構成了壹切。環顧四周，到處都是原子。不僅墻壁、桌子、沙發等固體是原子，中間的空氣也是原子。原子如此之多，幾乎不可想象。
原子的基本工作形式是分子(來自拉丁語，意為“小質量的物質”)。壹個分子是兩個或更多的原子以相對穩定的形式壹起工作:壹個氧原子加上兩個氫原子，妳就得到壹個水分子。化學家傾向於根據分子而不是元素來思考，就像作家傾向於根據單詞而不是字母來思考壹樣，所以他們計算分子。分子的數量至少很多。在海平面高度和零攝氏度的溫度下，壹立方厘米的空氣(大約是壹塊方糖所占據的空間)包含多達4500億個分子。妳周圍的每立方厘米空間都有如此多的分子。想想妳窗外的世界有多少立方厘米——妳需要多少方糖才能填滿妳的視野。然後再想想，需要多少這樣的空間才能形成宇宙。總之，有許多原子。
原子的壽命非常長。因為原子壽命很長，所以真的可以四處漫遊。妳身上的每壹個原子，在成為妳之前，壹定都經過了幾個星球，曾經是數百萬生靈的壹部分。我們每個人都有大量的原子；這些原子生命力很強，在我們死後可以重復利用；在我們身上的原子中，有相當壹部分——估計我們每個人身上有多達654.38+0億個原子——大概是莎士比亞的原子，釋迦牟尼、成吉思汗、貝多芬等妳指出的歷史人物，每人貢獻了654.38+0億個原子。(很明顯，壹定是歷史人物，因為原子完全重新分布需要幾十年左右的時間；無論妳的欲望有多強烈，妳都不可能擁有壹個絲毫的貓王。)
所以，我們都是別人的轉世——雖然短暫。我們死後，我們的原子將相距甚遠，在別處尋找新的用途——成為壹片樹葉或其他人體的壹部分或壹滴露水。原子本身將會永遠存在。其實沒有人知道壹個原子的壽命，但是根據馬丁·裏斯的說法，它的壽命大約是1035——這個數字太大了，連我都願意用數學符號來表達。
此外，原子非常小——事實上，非常小。壹排50萬個原子覆蓋不了壹根頭發。在這個比例下，壹個原子小到無法想象。但是我們當然可以試壹試。
先說1 mm，這麽長的壹行:壹。現在，我們假設這條線被分成1000個等寬的線段。每段的寬度為65438±0微米。這是微生物的大小。比如壹只標準的草履蟲——單細胞淡水生物——大約2微米寬，也就是0.002毫米，真的是極小。如果妳想用肉眼看到草履蟲在壹滴水裏遊泳，妳必須把這滴水放大到12米寬。然而，如果妳想看到同壹滴水中的原子，妳必須將水滴放大到24公裏寬。
換句話說，原子完全存在於另壹個微小的尺度上。要知道壹個原子的大小，妳得拿起這個微米大小的東西，把它切成10000個更小的東西。那就是原子的大小:1mm的十分之壹，這麽小的東西，遠遠超出了我們的想象。但是，只要記住壹個原子對於上述1 mm的線相當於壹張紙的厚度，對於紐約帝國大廈的高度，妳就對它的大小有個大概的概念了。
當然，原子之所以這麽有用，是因為它們數量眾多，壽命非常長，而且因為太小而難以被探測和識別。人們首先發現原子有三個特征——小、多和幾乎不可毀滅——而且壹切都是由原子構成的。妳可能會認為，它不是由安托萬·洛朗·拉瓦錫發現的，甚至也不是由亨利·卡文迪什或漢弗萊·戴維發現的，而是由壹位名叫約翰·道爾頓的業余教友派教徒發現的。
道爾頓的家鄉位於英國湖區邊緣，離柯克茅斯不遠。他於1766年出生於壹個貧窮而虔誠的貴格會織工家庭。(四年後，詩人威廉·華茲華斯也來到了柯克莫斯。他是個聰明的學生——他真的很聰明，在12的年紀就當上了當地貴格會學校的校長。這或許能解釋道爾頓的早熟和那所學校的情況，但未必能說明什麽。我們從他的日記中得知，大約在這個時候，他正在閱讀牛頓的原理——或者說是最初的拉丁文——以及其他具有類似挑戰的著作。15歲，壹方面繼續當校長，另壹方面在附近的肯德爾鎮找了份工作；10年後，他搬到了曼徹斯特，在他生命的最後50年裏，他幾乎沒有動過。在曼徹斯特，他成為了壹股知識旋風，出版書籍，撰寫論文，涵蓋了從氣象學到語法的所有內容。他患有色盲，因為從事這項研究，長期以來被稱為道爾頓癥。但是，最終讓他出名的，是1808出版的壹本厚厚的《化學哲學新體系》。
在這本書裏，學術界第壹次接觸到了幾乎是現代概念的原子。道爾頓的觀點很簡單:在所有物質的底部，都有極其微小且不可逆的粒子。“創造或摧毀壹個氫粒子可能就像在太陽系中引入壹顆新的行星或摧毀壹顆現有的行星壹樣不可能。”他寫道。
原子的概念和“原子”這個詞本身都不是新的。兩者都是古希臘人發明的。道爾頓的貢獻在於，他考慮了這些原子的相對大小和性質以及它們的組合方法。比如他知道氫是最輕的元素，所以他給出的原子量是1。他還認為水是由七份氧和壹份氫組成的，所以他給出的氧的原子量是7。這樣，他就可以得到已知元素的相對重量。他並不總是很準確——氧的原子量實際上是16，而不是7，但這個原理非常合理，成為了現代化學和許多其他科學的基礎。
這壹成就使道爾頓出名——即使是以貴格會式的低調。1826年，法國化學家P.J .佩爾蒂埃來到曼徹斯特會見這位原子英雄。佩爾蒂埃認為他屬於壹個大機構，所以當他發現道爾頓在壹所小巷小學教孩子們基礎算術時，他感到很驚訝。根據科學歷史學家e.j. Holmyard的說法，佩爾蒂埃壹看到這位偉人就不知所措，結結巴巴地說:
“請問，是道爾頓先生嗎？”因為不敢相信自己的眼睛，這位歐洲著名的化學家正在教孩子們加減乘除。“沒錯，”貴格會教徒幹巴巴地說。“請坐下，讓我先教孩子這道算術題。”
雖然道爾頓想遠離壹切榮譽，但還是違心地被選為皇家學會會員，並獲得了大量勛章和可觀的政府養老金。1844去世時，有40000人出來瞻仰他的靈柩，送葬隊伍長達3公裏多。他在《英國名人詞典》中的詞條是數量最多的詞條之壹。在19世紀的科學人中，就篇幅而言，只有達爾文和萊爾能與他相比。
在道爾頓提出他的觀點壹個世紀之後，它仍然完全是壹個假說。壹些傑出的科學家——尤其是奧地利物理學家恩斯特·馬赫(ernst mach)，他以自己的名字命名了聲速的單位——仍然對原子的存在毫不懷疑。“原子看不見也摸不著...它們是大腦中想象出來的東西。”他寫道。尤其是德語世界，人們都是以這樣的懷疑看待原子的存在。據說這是偉大的理論物理學家和原子的熱情支持者路德維希·玻爾茲曼自殺的原因之壹。
正是1905年的愛因斯坦用那篇關於布朗運動的論文第壹次提出了無可辯駁的證據證明原子的存在，但並沒有引起太多的關註。無論如何，愛因斯坦很快就忙於廣義相對論的研究。因此，原子時代的第壹個真正的英雄是歐內斯特·盧瑟福，如果他不是當時出現的第壹人的話。
盧瑟福1871出生於新西蘭的“內陸地區”。用斯蒂芬·溫伯格的話說，他的父母從蘇格蘭搬到新西蘭是為了種壹點亞麻，養壹大堆孩子。他在壹個偏遠國家的偏遠地區長大，他也遠離了科學的主流。但在1895，他獲得了獎學金，有機會來到劍橋大學卡文迪許實驗室。這個地方即將成為世界上物理學最熱門的地方。
物理學家特別看不起其他領域的科學家。當偉大的奧地利物理學家沃爾夫岡·泡利的妻子離開他，嫁給壹個化學家時，他驚訝得不敢相信。“如果她嫁給壹個鬥牛士，我能理解，”他驚訝地對壹個朋友說。“但是嫁給壹個化學家……”
盧瑟福能理解這種感覺。“科學不是物理就是集郵。”他曾經說過。這句話後來被反復引用。然而諷刺的是，他獲得的是1908的諾貝爾化學獎，而不是物理學獎。
盧瑟福是個幸運的人——幸運地成為壹個天才；但幸運的是，他生活在壹個物理和化學如此激動人心又如此對立的時代(更不用說他自己的感受)。這兩個學科再也不會像以前壹樣重疊了。
盡管他很有成就，但他並不是壹個特別聰明的人，事實上，他的數學仍然很差。在講課的過程中，他經常混淆自己的方程，不得不中途停下來讓學生自己算出結果。根據中子的長期同事和發現者詹姆斯·查德威克的說法，他並不特別擅長實驗。他很堅強，思想開放。他用精明和壹點勇氣代替了聰明。用壹位傳記作家的話來說，在他看來，他的大腦“總是無關緊要，比大多數人走得遠得多”。如果他遇到壹個難題，他願意付出比大多數人更大的努力和更多的時間，也更容易接受非正統的解釋。因為他願意坐在屏幕前，花大量極其無聊的時間去數所謂的α粒子閃爍次數——這種工作通常是分配給別人做的——所以他有最大的突破。他是第壹批人之壹——可能是第壹個——發現原子中固有的能量壹旦被利用，就可以制造炸彈，這種炸彈的威力足以“讓舊世界化為烏有”。
身體上，他又大又壯，聲音能嚇到膽小的人。有壹次，壹個同事得知盧瑟福要去大西洋彼岸做廣播演講，冷冷地問:“為什麽要用廣播？”他也很自信，態度很好。當有人告訴他，他似乎總是生活在波浪上時，他回答說:“哦，我畢竟創造了這個波浪，不是嗎？”C.P .斯諾回憶說，有壹次他無意中聽到盧瑟福在劍橋的壹家裁縫店裏說:“我的腰圍越來越粗，見識越來越多。”
然而，當他1895來到卡文迪許實驗室時，這壹切還是遙不可及。他的腰圍會變粗，名聲會變響，但那是很多年後的事了。盧瑟福到達劍橋大學的那壹年，威廉·倫琴在維爾茨堡大學發現了X射線。第二年，亨利·貝克雷爾發現了輻射現象。卡文迪許實驗室本身也將走上壹條漫長而輝煌的道路。在1897，J.J .湯普森和他的同事會在那裏找到電子；1911年，C.T.R .威爾遜將在那裏制造第壹個粒子探測器(我們會講到)；在1932，詹姆斯·查德威克會在那裏發現中子。在更遠的未來，1953，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克裏克將在卡文迪許實驗室發現DNA結構。
壹開始，盧瑟福研究無線電波，取得了壹些成就——他成功地向1公裏外發送了壹個清脆的信號，這在當時是相當可能的成就——但他放棄了，因為壹位資深同事勸他說無線電沒什麽前途。總的來說，盧瑟福在卡文迪許實驗室的事業並不順利。在那裏待了三年，他覺得自己沒有太大的進步，於是接受了蒙特利爾麥克吉爾大學的壹個職位，穩步走上了漫長的輝煌之路。等到他獲得諾貝爾獎的時候(按照官方的贊譽，“因為研究了元素衰變和放射性物質的化學性質”)，他已經轉學到曼徹斯特大學了。事實上，正是在那裏，他將獲得最重要的結果，並確定原子的結構和性質。
到20世紀初，人們已經知道原子是由幾個部分組成的——湯姆遜在發現電子時就確立了這壹觀點——但我們仍然不知道的是:原子有幾個部分；它們是如何組合在壹起的；它們是什麽形狀？壹些物理學家認為原子可能是立方體，因為立方體可以整齊地堆疊在壹起，不會浪費任何空間。然而，更普遍的觀點是，原子更像壹片葡萄幹面包，或者說像葡萄幹布丁:壹種帶正電荷、被帶負電荷的電子覆蓋的致密固體，就像葡萄幹面包上的葡萄幹壹樣。
1910盧瑟福(在他的學生漢斯·蓋格的幫助下。蓋革後來發明了壹種輻射探測器，上面有他的名字)向壹片金箔發射電離的氦原子或阿爾法粒子。令盧瑟福驚訝的是，壹些粒子反彈回來了。他說，這就像向壹張紙發射壹枚38厘米的炮彈，炮彈反彈到了他的膝蓋上。這是不應該發生的事情。他苦思冥想後覺得只有壹種解釋:反彈回來的粒子擊中了原子裏小而密的東西，而其他粒子則毫無阻礙地穿過去了。盧瑟福意識到原子內部主要是空的空間，只有密度高的原子核在裏面。這是壹個非常令人滿意的發現。但是壹個問題馬上出現了。根據傳統物理學的所有定律，原子不應該存在。
讓我們暫停壹下，考慮壹下我們現在所知道的原子結構。每個原子由三種基本粒子組成:帶正電荷的質子、帶負電荷的電子和不帶電荷的中子。質子和中子被包含在原子核內，而電子在外面圍繞著它旋轉。質子的數量決定了原子的化學性質。帶有質子的原子是氫原子；有兩個質子的原子是氦原子；有三個質子的原子是鋰原子；所以向上增加。每增加壹個質子，就得到壹個新元素因為壹個原子中的質子數總是和相同的電子數保持平衡，妳有時會發現有些書用電子數來定義壹種元素，結果完全壹樣。有人給我解釋過這個:質子決定原子的身份，電子決定原子的氣質。)
中子不會影響原子的同壹性，但會增加它們的質量。壹般來說，中子數和質子數大致相等，但也可以多壹點或少壹點。加上或減去壹個或兩個中子，妳就會得到同位素。同位素在考古學中是用來確定年齡的——比如碳-14是由6個質子和8個中子組成的碳原子(因為它們的和是14)。
中子和質子占據原子核。原子核很小——只有原子總容量的萬億分之壹，但密度極高，它實際上構成了原子的所有物質。克羅珀說，如果把原子放大到壹座教堂那麽大，原子核大約只有壹只蒼蠅那麽大——但蒼蠅比教堂重幾千倍。1910盧瑟福苦苦思索著這個寬敞的空間——這個驚人的、意想不到的寬敞空間。
仍然令人驚訝的是，原子主要是真空空間，我們周圍的實體只是幻覺。如果兩個物體在現實世界中相互接觸——我們經常以臺球為例——它們實際上並沒有撞到對方。“相反，”蒂莫西·費裏斯解釋說，“兩個球的負電荷場相互排斥...如果沒有電荷，它們很可能像星系壹樣相互穿過。”當妳坐在椅子上時，妳實際上並不是坐在椅子上，而是漂浮在椅子上，高度為1埃(百分之壹厘米)。妳的電子和它的電子是不可調和的，不可能達到更接近的程度。
幾乎每個人腦子裏都有壹個原子的畫面，就是壹兩個電子繞著原子核快速旋轉，就像行星繞著太陽旋轉壹樣。這幅圖像是由壹位名叫長岡漢太郎的日本物理學家在1904年創作的，這是壹種巧妙的想象。它是完全錯誤的，但它仍然充滿活力。正如艾薩克·阿西莫夫(isaac asimov)喜歡指出的那樣，它激勵了壹代又壹代科幻作家，創造了關於世界中的世界的故事。原子變成了壹個小的有人居住的太陽系，我們的太陽系變成了壹個大得多的系統中的壹個粒子。就連CERN也把長岡提出的形象作為自己網站的logo。物理學家很快意識到，事實上，電子根本不像軌道上的行星，而是像電風扇的旋轉葉片，試圖同時填滿軌道上的每壹個空間。但有壹個重要的區別，就是電風扇的葉片只是看起來同時無處不在，而電子真的同時無處不在。)
不用說，在1910年，或者很多年以後，很少有人知道這種知識。盧瑟福的發現立即引發了幾個大問題。特別是，圍繞原子核運行的電子可能會碰撞。根據傳統的電動力學理論，快速旋轉的電子很快就會耗盡能量——僅僅是壹瞬間——然後懸停飛入原子核，這將給兩者都帶來災難性的後果。還有壹個問題，帶正電的質子如何能壹起留在原子核內，而不把自己和原子的其他部分炸成碎片？顯然，無論在哮天領域發生什麽，它都不受適用於我們宏觀世界的法則支配。
隨著物理學家深入這個亞原子世界，他們意識到它不僅不同於我們所熟悉的任何事物，也不同於我們所能想象的任何事物。“因為原子的行為與普通經驗如此不同，”理查德·費曼曾說，“妳很難適應它。在所有人看來，無論是新手還是有經驗的物理學家，都顯得陌生而神秘。”在費曼做出這個評論的時候，物理學家已經有半個世紀的時間來適應原子的奇怪行為。因此，妳可以想象盧瑟福和他的同事們在20世紀初的感受。那時候完全是新的。
在和盧瑟福壹起工作的人中，有壹個和藹可親的丹麥年輕人，名叫尼爾斯·波爾。1913在思考原子結構的時候，他突然有了壹個激動人心的想法。他推遲了蜜月，寫了壹篇劃時代的論文。
物理學家看不到原子這樣小的東西。他們不得不試圖根據它在外界條件下的表現來確定它的結構，比如像盧瑟福那樣向金箔發射α粒子。有時候，這樣的實驗結果令人費解，這並不奇怪。有壹個長期存在的問題與氫波長的光譜讀數有關。它們產生的形狀表明，氫原子在某些波長釋放能量，在其他波長不釋放能量。就像壹個被監視的人，不斷的出現在特定的地方，卻從來沒有看到他是怎麽跑過來的。沒人知道為什麽。
正是在思考這個問題的時候，玻爾突然想到了壹個答案，並迅速寫出了他的著名論文。論文題目是《論原子和分子的結構》，認為電子只能停留在壹些明確定義的軌道上，不會落入原子核。根據這壹新理論，在兩個軌道之間行進的電子將在壹個軌道上消失，並立即出現在另壹個軌道上，而不會穿過中間的空間。這種觀點——著名的“量子飛躍”——當然是極其奇怪的，但它好得令人難以置信。它不僅表明電子不會災難性地螺旋進入原子核，還解釋了氫令人困惑的波長。電子只出現在壹定的軌道上，因為它們只存在於壹定的軌道上。這是壹個偉大的洞見，所以玻爾在1922年，也就是愛因斯坦獲獎的第二年，獲得了諾貝爾物理學獎。
與此同時，不知疲倦的盧瑟福此時已經回到劍橋大學，接替J·J·湯姆遜成為卡文迪許實驗室的主任。他設計了壹個模型來解釋為什麽原子核不會爆炸。他認為質子的正電荷壹定被某種中和粒子抵消了，他稱之為中子。想法簡單動人，但證明起來並不容易。盧瑟福的同事詹姆斯·查德威克花了11年尋找中子，最後在1932成功。1935，他還獲得了諾貝爾物理學獎。正如布爾和他的同事在他們的物理學史中指出的那樣，後來發現中子可能是壹件好事，因為要研制原子彈就必須掌握中子。因為中子沒有電荷，不會被原子中心的電場排斥，所以可以像小魚雷壹樣射進原子核，開始壹個叫做裂變的破壞性過程。)他們認為，如果能在20世紀20年代分離出中子，“原子彈很可能首先在歐洲研制出來，毫無疑問是德國人”。
事實上，當時歐洲人正忙著，試圖弄清楚電子的奇怪行為。他們面臨的主要問題是，電子有時表現得像粒子，有時又像波。這種難以置信的二元性幾乎把物理學家逼到了絕境。在接下來的10年裏，全歐洲的物理學家都在思考，潦草，提出相互矛盾的假設。在法國，出身於壹個公爵家庭的路易-維克托·德布羅意王子發現，如果把電子看成波，電子行為的壹些異常現象就會消失。這壹發現引起了奧地利人歐文·薛定諤的註意。他巧妙地做了壹些提煉，設計了壹個簡單易懂的理論，叫做波動力學。幾乎與此同時，德國物理學家維爾納·海森堡提出了壹個對立的理論，叫做矩陣力學。那個理論涉及復雜的數學，事實上幾乎沒有人理解它，包括海森堡本人(“我連矩陣是什麽都不知道。”海森堡曾絕望地對壹個朋友說，但這似乎確實解決了薛定諤波動力學中壹些無法解釋的問題。
因此，物理學中有兩種理論，它們基於相互沖突的前提，但卻得出相同的結果。這是壹個令人難以置信的情況。
1926年，海森堡終於想出了壹個極好的折中方案，提出了壹個後來被稱為量子力學的新理論。這個理論的核心是海森堡的測不準原理。它認為電子是粒子，但可以用波來描述。作為這壹理論基礎的“測不準原理”認為，我們可以知道電子在空間中行進的路徑，也可以知道電子在某壹時刻的位置，但我們不可能兩者都知道。任何試圖確定其中壹個的努力都必然會幹擾另壹個。這不是壹個需要更精密儀器的簡單問題；這是宇宙不可改變的特征。
它真正的意思是，妳永遠無法預測壹個電子在任何給定時刻的位置。妳只能認為它可能在那裏。從某種意義上來說，正如丹尼斯·奧弗比所說，只有觀察到電子，妳才能說電子真的存在。換句話說，換壹種稍微不同的方式，妳得認為電子在被觀察到之前“無處不在，卻無處不在”。
如果妳對這種說法感到困惑，妳應該知道這也讓物理學家感到困惑，這是令人欣慰的。奧弗比說:“有壹次，玻爾說，如果有人第壹次聽說量子論時沒有生氣，那說明他不懂。”當有人問海森堡他是否能想象壹個原子時，他回答說:“不要那樣做。”
所以，原來原子並不完全是大多數人創造的。電子不是像行星繞著太陽壹樣繞著原子核轉，而更像是壹團沒有固定形狀的雲。原子的“殼”並不是像許多插圖有時鼓勵我們想象的那樣，是某種堅硬光滑的皮膚，而只是這種蓬松電子雲的最外層。本質上，雲本身只是壹個統計概率區，也就是說電子只有在極少數情況下才會越過這個範圍。因此，如果妳理解的話，原子更像壹個毛茸茸的網球，而不是壹個外緣堅硬的金屬球。其實兩者都不是很像，換句話說就是和妳見過的東西都不是很像。畢竟我們在這裏討論的世界。它與我們周圍的世界非常不同。)
奇怪的事情似乎層出不窮。正如詹姆斯·特雷弗所說，科學家們第壹次遇到了“宇宙中我們的大腦無法理解的區域”。或者就像費曼說的:“小事的表現完全不像大事的表現。”隨著研究的深入，物理學家意識到他們發現了壹個世界:在那個世界裏，電子可以從壹個軌道跳到另壹個軌道，而不需要穿過中間的任何空間；物質突然從無到有——“但是，”用麻省理工學院的艾倫·萊特曼的話說，“它突然從無到有。”
量子理論有很多不可思議的地方，其中最引人註目的是沃爾夫岡·泡利在1925的“不相容原理”中提出的觀點:即使某些對亞原子粒子相隔很遠，壹方也會立即“知道”另壹方的情況。粒子有壹個特性叫做自旋。根據量子理論，壹旦妳確定了壹個粒子的自旋，姐妹粒子就會立即開始以相同的速率向相反的方向旋轉，不管它離妳有多遠。
用科學作家勞倫斯·約瑟夫的話說，就像妳有兩個壹模壹樣的臺球，壹個在俄亥俄州，壹個在斐濟。當妳旋轉壹個的時候，另壹個馬上反方向旋轉，速度完全壹樣。神奇的是，這壹現象在1997得到了證實。瑞士日內瓦大學的物理學家將兩個方向相反的光子發送到11 km的距離。結果顯示，只要其中壹只受到幹擾，另壹只就會立即做出反應。
事情已經到了這樣的程度:在壹次會議上，玻爾在談到壹個新理論時說，問題不在於它是否荒謬，而在於它是否足夠荒謬。為了說明量子世界的直觀性，薛定諤提出了壹個著名的思想實驗:假設把壹只貓放進壹個盒子裏，同時放入壹個原子的放射性物質，並附上壹小瓶氫氰酸。如果粒子在壹小時內衰變，它會啟動壹個機制打碎瓶子毒死貓。否則，貓會活下來。但是，我們無法知道會發生什麽，所以無法從科學的角度做出選擇，只能認為貓是100%活著，同時也是100%死了。正如斯蒂芬·霍金略帶興奮(可以理解)地說，這意味著妳無法“準確預測未來會發生什麽，如果妳甚至無法準確確定宇宙的現狀”。
因為有這麽多奇怪的特征，很多物理學家不喜歡量子理論，至少是它的某些方面，尤其是愛因斯坦。這很諷刺，因為正是他在奇跡年1905令人信服地解釋了光子有時可以表現得像粒子，有時又像波——這是新物理學的核心洞見。“量子理論值得關註。”他客氣地想，心裏卻不喜歡。“上帝不擲骰子。”他說。
愛因斯坦受不了上帝創造了壹個宇宙的觀點，宇宙中的壹些東西永遠無法知曉。而且，超距作用的想法——也就是壹個粒子可以立刻影響萬億公裏外的另壹個粒子——完全違背了狹義相對論。沒有什麽能比光速傳播得更快，但這裏的物理學家堅持認為，信息可以在亞原子水平上以某種方式進行。順便說壹句，至今沒有人能解釋清楚粒子是怎麽做到的。根據物理學家Yakir Kharanov的說法，科學家對待這個問題的方式是“不”