在物理學(xué)中，量子是交互作用中涉及的任何物理實(shí)體（物理屬性）的最小量。這意味著物理性質(zhì)的大小只能采用由一個(gè)量子的整數(shù)倍組成的離散值。

例如，光子是單量子的光（或任何其他形式的電磁輻射）。類似地，原子內(nèi)的電子的電荷能量是量子化的，并且可以某離散值存在。實(shí)際上，原子和物質(zhì)通常是穩(wěn)定的正是因?yàn)殡娮又荒艽嬖谟谠觾?nèi)的離散能級。量子化是量子力學(xué)更廣泛物理學(xué)的基礎(chǔ)之一。能量的量化及其對能量和物質(zhì)相互作用的影響（量子電動力學(xué)）是理解和描述自然的基本框架的一部分。

量子的性質(zhì)似乎暗示了宇宙微觀層面的某種特性，通俗一點(diǎn)講，宇宙實(shí)際上更像一塊粗糙的布，遠(yuǎn)看光滑柔順但近看則是由細(xì)密的“線”織成。

這里敷衍一下普朗克提出量子概念的簡單歷史：

1859年古斯塔夫·基爾霍夫提出黑體輻射問題，1877年波茨曼提出物理系統(tǒng)的能量狀態(tài)可以是離散的。1900年，馬克斯·普朗克（Max Planck）發(fā)現(xiàn)了輻射量子化的概念，他曾試圖了解被加熱物體的輻射發(fā)射，稱為黑體輻射。通過假設(shè)能量只能在微小的，微分的，離散的包（他稱之為“束”或“能量元”）中被吸收或釋放，即假設(shè)是能量以離散的“量子”（或能量包）輻射和吸收，普朗克精確解釋了觀察到的黑體輻射的模式。

關(guān)于黑體輻射的詮釋，終于揭開了量子這一重要的物理概念的新篇章。

其實(shí)關(guān)于量子的現(xiàn)實(shí)證實(shí)還要靠愛因斯坦，普朗克差點(diǎn)錯(cuò)失“量子之父”之名。坦哥確實(shí)很厲害！

根據(jù)普朗克的理論，E=hv,即每個(gè)能量元（E）與其頻率（ν）成正比，其中h是普朗克常數(shù)。

普朗克謹(jǐn)慎地認(rèn)為，“量子”只是輻射吸收和發(fā)射過程的一個(gè)方面，與輻射本身的物理現(xiàn)實(shí)無關(guān)。事實(shí)上，他將他的量子假設(shè)只視為一個(gè)得到正確的答案的數(shù)學(xué)技巧，而不是一個(gè)大發(fā)現(xiàn)。

然而，在1905年，坦哥打了普朗克的臉，他用更現(xiàn)實(shí)地證據(jù)解釋了普朗克的量子假設(shè)——用來解釋光電效應(yīng)，即光照在某些物質(zhì)上可以從物質(zhì)材料中射出電子。坦哥因這項(xiàng)工作獲得了1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，后來還進(jìn)一步發(fā)展了這一觀點(diǎn)，以表明光等電磁波也可以被描述為一個(gè)粒子（后來稱為光子），其能量取決于其頻率。

上圖：光電效應(yīng)

大約在1900年至1910年間，量子理論和光的微粒理論首先被廣泛接受為科學(xué)事實(shí); 后面的這些理論可以分別被視為物質(zhì)和電磁輻射的量子理論。

后來，在20世紀(jì)20年代中期，量子力學(xué)在一大堆大神的發(fā)力之下蓬勃發(fā)展。在量子力學(xué)中，“量子”指的是分配給某些物理量的離散單位，例如靜止原子的能量。 各種粒子是具有波特性的離散能量包的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致了處理原子和亞原子系統(tǒng)的物理學(xué)分支——量子力學(xué)的產(chǎn)生。

上圖：不同能級氫原子中電子的波函數(shù)。量子力學(xué)無法預(yù)測粒子在空間中的確切位置，只能預(yù)測在不同位置找到粒子的概率。更亮的區(qū)域代表發(fā)現(xiàn)電子的更高概率。波函數(shù)的取值是離散的（整數(shù)）才能符合實(shí)際的統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)論。