能量量子

能量量子是一份單一的、不可分割的能量小包——在一個給定過程中所能交換的最小量。拉丁詞「quantum」不過意為「多少」，正是從能量以可數的顆粒、而非平滑連續之流的形式出現這一想法，整個量子力學領域才得了名。

經典物理曾假設能量可以無止境地細分，就像水能按你高興的任意量來倒。普朗克的黑體工作卻提示說，對一個給定頻率的光而言，能量只以整份的小包發放，每一份攜帶 E = hf。你可以有一份、兩份這樣的小包，卻永遠不能有兩份半。這種顆粒性細到在水壺或燈泡裡根本察覺不到，但在原子內部卻是決定性的。

這一想法遠遠超出了光的範圍而推廣開來。被束縛在原子中的電子的能量、晶體的振動，以及粒子的自旋，結果都以離散的台階出現。「量子化」——允許的數值出現，彼此被不容任何取值的間隙隔開——成了這門新物理的標誌性特徵，而能量量子，正是它最初的、奠基的範例。