2019年12月30日晚，中科院物理所研究员曹则贤在物理所做跨年科学演讲《什么是量子力学？》，本文为演讲人亲自撰写的文字稿。
1900~1928年间是物理学史上最激动人心的时代，一群天才，主要是年轻人，在不到三十年的时间里构造了崭新的量子力学体系，从而改变了物理学的面貌，也彻底地改变了人类社会的面貌。本报告系统地解释了什么是量子(quantum)、什么是力学(mechanics)，在对量子力学创建过程的回顾中讲述构成量子力学的具体内容，然后介绍几例量子力学带来的新技术，最后还会谈谈如何学习量子力学的问题。
量子力学从来都不是什么革命，它只是经典物理学自然的、逻辑的延续。量子力学一如物理学的其它分支，都是人类思想智慧的结晶。量子力学，还有相对论，这些百年前的头脑风暴，今天应该成为受教育者的知识标配。
接下来我想和大家聊一个比较高大上的话题：什么是量子力学？具体地，我会聊一聊我们为什么要学习量子力学，什么是量子(quantum)，啥是力学(mechanics)，量子力学是什么样的学问，通过对量子力学创立过程的回顾介绍量子力学具体的内容，通过几个例子谈谈量子力学的威力，最后作为结束语我会谈谈如何学习量子力学。
许多人会说量子力学很难学，可我要说的是首先量子力学不难学；其次，再难学也要学。大家可能注意到了，此刻我站在这里讲，世界的很多角落里有人在拿手机看直播。这在几年前都是不可想象的。从前，孙悟空翻江倒海，玉皇大帝——那可是神仙们的头儿，也只能派千里眼、顺风耳去看看是怎么回事。今天我们的人类，可以用望远镜巡天，可以在天空俯瞰整个大地。这是一个技术超越神话的时代，而物理学是一切技术进步的基础。
我们为什么要学习量子力学呢？量子力学简直就是一个号称学物理的人的必备。从前法国先哲庞加莱说过一句话：虽然人们并不是因为科学就幸福了，但是如今没有了科学人们可不怎么能幸福起来。仿此，我们可以说：虽然，人们不会因为懂得量子力学就是物理学家了，但是今天的人们如果不懂量子力学而宣称自己是物理学家的话，可能显得有点鲁莽！量子力学和相对论，据说是现代物理的两大支柱啊！作为支柱的量子力学我们怎么可以不学呢？
当然了，正确的态度应该是把物理学看成一个不分割的整体，我们努力从不同的方向去学习，追求一种融会贯通的境界。
量子力学是1900-1928年间一伙儿天才的头脑风暴的产物，他们几乎都出现在这张照片里。这张1927年第五次索尔维会议的合影据说是人类有史以来智商最高的合影，没有之一。这些天才们之所以能有这样伟大的成就，只不过是因为确实是天才；是天才；确实早学了数学与物理；确实早学了数学与物理；恰巧在那个时空点上。
量子这个概念，最先走进科学，是黎曼1854年的论文《论作为几何学基础的几个假设》。在这篇论文中黎曼提出了流形的概念，奠立了微分几何的基础，还第一次将量子(Quanta)用于科学：流形之通过某些特征或者边界想区分的部分称为Quanta。Quanta的比较依其性质或者通过计数得来的分立量，或者通过测量得来的连续量。
量子力学的威力体现在它对现代科技的推动作用。量子力学导出的氢原子能量是四个量子数的函数。量子力学解释了元素周期表就该长成那个样子。量子力学是一伙儿天才们的头脑风暴的产出，如今应该是受教育者的知识标配，至少该是中学生的知识标配。
如何学习量子力学呢？
如果你关注创造史，可以读读Mehra的《The historical development of quantum theory》；如果你关注哲学，可以读读Jammer的《The philosophy of quantum mechanics》；如果你关注创立者的工作手册，可以读读Dirac的《The Principles of quantum mechanics》；如果你关注量子力学的数学，可以读读Von Neumann的《Mathematical Foundations of quantum mechanics》；如果你关注量子力学新论，可以读读Weinberg的《Lectures on quantum mechanics》；如果你关注习题集，可以读读Flügge的《Practical quantum mechanics》；如果你关注最浅显的入门，可以读读曹则贤的《量子力学~少年版》。