物质的量子力学

知道你的基本结构，你的血肉，从根本上是量子力学的是一回事。看是另一回事。

然而，对分子“物质波”的干涉表明，通过路易·德布罗意1924年——这一预测使Erwin Schrödinger形成了他的量子力学波方程-至少坚持到这个规模。一个关键的问题是，在这种量子波浪性被经典行为取代之前，物体能有多大，在经典行为中，物体的行为就像我们周围看到的牛顿实体一样，在空间中具有确定的轨迹和位置。

二元性检查

量子干涉与我们熟悉的波粒二象性概念有关，这通常意味着量子物体有时表现得像波，有时表现得像粒子。当量子粒子通过双缝一次发射一个，在另一侧的探测屏幕上产生干涉图案的明暗带时(这里的“光”意味着许多粒子的撞击)，它是最引人注目的。这种现象通常被认为表明粒子“同时通过两个狭缝”，因为这似乎是粒子能够干涉自身的唯一方式。

这是一种误导性的描述，原因有二。首先，它坚持保留粒子图像，以获得真正的波效果。其次，它忽略了一个事实，即量子力学并不追踪粒子轨迹，而只是预测我们将看到什么。我们看到的是随着时间的推移，由单个粒子撞击形成的干涉带。“波”不是对一个实体的描述，而是一种用我们熟悉的经典概念来合理化我们所观察到的东西的方法。

实际的限制

尽管格兰霉素A远不是已被证明具有干扰作用的最大分子，但它带来了特殊的挑战，因为像大多数生物分子一样，它相当脆弱。挥发多肽来制造分子束很容易使它们分裂或电离。阿恩特和他的同事成功地利用超短脉冲紫外线激光从碳表面蒸发分子。他们在氩气或氦气中携带分子，将光束通过三个衍射光栅送到探测器，在那里研究人员测量干涉条纹。在氩气中，光束的德布罗意波长估计为350×10^-15年M，比分子半径小10000倍。

阿恩特和他的同事说:“我们的实验表明，量子现象可以用生命的组成部分来观察。”他们现在计划用成熟的蛋白质和DNA片段进行试验。但这种情况会在哪里结束呢?

大多数量子理论家现在认为极限只是实际的，而不是基本的。也就是说，原则上没有任何东西可以阻止干涉、纠缠和叠加等量子效应在任何尺度上表现出来;只是它们变得无法探测。首先，棒球的德布罗意波长大约是10^-34年M，所以你如何发现它的干扰还不清楚。但是，随着物体的质量越来越大，几乎不可能防止它们与环境纠缠在一起，导致量子特性的破坏和量子波本质的相干性的丧失。这种退相干被认为会导致类似经典的行为，因为它恰恰有利于经典实体所表现出的自由度:比如说，不再有量子态的叠加。退相干在C₆₀随着背景气体压力的增加，物质波实验。