量子物理和经典物理是不是相互冲突？如果不冲突，经典规律怎么从量子规律「长出来」的？| 物理问答室（5）

我们尽量避免公式，那不妨先从一个简单的例子说起：想象一张数码照片。远远看，它色彩柔和、线条流畅，仿佛是真实世界的再现。但如果不断放大，你会发现这张照片其实是由一格格微小的像素点组成的，每个像素只是一个颜色的小方块。宏观图像与微观像素并不矛盾，它们更像是同一个事物的不同层次的呈现。量子物理和经典物理之间的关系，正如照片与像素的关系。量子是最细微的像素点，而经典是由无数像素拼接出的整体画面。

量子力学描述的是自然界最基本的运行规则，而经典力学则是量子规律在大尺度上的近似表现。微观层面，粒子既像波又像粒子，可以叠加、可以干涉，行为充满不确定性；但当无数粒子聚集在一起，彼此的量子“波动”往往互相抵消，留下的是稳定、可预测的平均效果，于是我们在日常生活中看到的是牛顿的运动定律、液体的连续流动、电磁学的稳定场。这并不是因为经典定律“更正确”，而是因为它们在宏观世界里已经足够精确，像是对底层量子规则的一个“有效总结”。

再举个例子：往杯子里倒水。肉眼看到的水流是平滑的、连续的，这是经典流体力学的描述。但如果我们放大到分子尺度，你会发现所谓的“水流”，其实是一个个水分子在不断碰撞和传递能量，每个分子的行为遵循的都是量子力学。经典和量子描述的区别，就像是从远处欣赏一幅画，还是凑近去数清楚每一笔颜料的痕迹。

那么，为什么我们平时几乎看不到量子效应？这与“退相干”密切相关。宏观物体总是与环境（空气分子、光子、周围原子）持续相互作用，这些外部影响会迅速抹去量子叠加的痕迹，使得我们观察到的只是经典的结果。唯有在极端条件下——例如把原子冷却到接近绝对零度、让电子通过双缝实验、或者制造超导电路——我们才能捕捉到那些显而易见的量子现象。

因此，量子与经典不是对立的两套体系，而是同一套自然规律在不同层次的展现。量子规则是“底片”，经典规律是“显影”的结果；量子是微观的像素，经典是我们肉眼看到的图像。两者之间并没有真正的冲突，而是相辅相成、层层递进。理解了这一点，我们会更清楚地看到：量子力学不仅是“奇怪的微观规律”，它也是我们这个宏观世界得以稳定存在的根基。