什么是量子？

量子在现代的理解中，意思是任何物理性质的最小可能离散单位，如能量或物质。量子这个概念出现在1900年之后，当时物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）在德国物理学会的演讲中使用了这种叫法。普朗克试图找出发光体的辐射从红色变成橙色，随着温度升高最终变成蓝色的原因。他发现，通过假定辐射存在最小的离散单位，就像一般的物质一样，而不是像以前假设的那样只是一个恒定连续的电磁波，那么他就可以找出他的问题的正确答案。

普朗克写了一个数学方程，普朗克方程，这个方程涉及一个符号来表示单个的能量量子。他叫单位量子。例如，光子是光的单位量子（或者任何其他形式的电磁辐射的），并且可以被称为“光量子”。 类似地，原子内结合的电子的能量也是量子化的，因此只能以某些离散值存在。 电子只能在原子中以离散能级存在的事实导致原子稳定，因此物质一般是稳定的。

最初普朗克认为，量子的发现只是一个理论工具。但事实上，它的出现后来发展成了一个全新的，基本的自然规律。这个规律就是20世纪大名鼎鼎的量子理论。量子理论和爱因斯坦的相对论共同解释了地球上所有物质和能量的本质和行为，构成了现代物理学的基础。然而，这两者之间仍然存在冲突。爱因斯坦一生中大部分时间都在寻求他所谓的统一场理论 - 一个可以调和两个理论的不相容性的新理论。后来，超弦理论和M理论被提出作为统一理论的候选人被发展出来。