量子力学当然要从量子的开山鼻祖普朗克开始说起。
那么，普朗克到底做了什么呢？
他认为，光里面的能量是一份一份的。什么意思呢？比如，我们可以说水波的能量可大可小，波浪小的时候，它的能量小，波浪大的时候，它的能量大。而且，波浪的能量从0到无限大，中间是连续的。
光也是波，这个事实在19世纪初就被物理学家发现了。因此，我们想当然地认为，光的能量和波浪一样，也是从0到无限大且连续不断的。
普朗克却说，不对，光的能量是一份一份的。比如，你打开激光笔，激光的波长或者频率是固定的。普朗克的发现告诉我们，这个激光的能量有一个最小的部分，这部分的能量与激光的频率成正比，系数就是普朗克常数。当然，普朗克常数非常小，因此，一个光子的能量也非常小。
聪明的你很快就会推导出，激光的能量就是最小能量的整数倍。没错，你的推导是正确的。不过，普朗克在1900年左右就推导出这个结论了。
接下来，我们说说普朗克是如何推导出这个结论的，以及这个结论的具体意义是什么。
回顾一下玻尔兹曼的统计力学，任何气体都是由分子或者原子构成的，玻尔兹曼发现了其中的一个重要规律，即物体中分子的能量和物体本身的温度是成正比的。
19世纪末20世纪初，物理学家们想把玻尔兹曼的理论应用到光的研究领域。我们知道，1888年，赫兹用实验证明了电磁波的存在。所以，19世纪末20世纪初的科学家们想要对光，也就是对电磁波具有的能量进行研究。
太阳光照射到地球上有固定的能量。太阳的表面温度大约有6000 ，因此太阳发出的光的温度也是6000 左右。如果把太阳光和地球上的光做类比，就会知道地球上的光也有温度。比如，我们将一个炉子里的火点燃，并把炉子密封起来，那么它里面就会产生光。当这些光的能量和燃烧的物体之间取得一个平衡时，就有了温度，就像太阳光一样。
这个时候，物理学家们就想把麦克斯韦的理论和玻尔兹曼的分子原子理论结合起来。他们设想：如果给气体设定一个温度，能够计算出它包含多少能量，那么给光和电磁波设定一个温度，应该也能计算出它有多少能量。
当物理学家们把这个公式应用到麦克斯韦理论中时，发现这个能量是无限大的。当然，如果一个物体有无限大的能量，这倒是一件好事，因为这样我们就会有取之不竭的能源。但事实是，没有一个物体有无限大的能量。
那么，物理学家们怎么会计算出光和电磁波拥有无限大的能量呢？这是因为，光和电磁波与普通物体之间存在着一个根本的不同之处——物理学家们并没有假设光和电磁波是由分子和原子构成的，而认为光是连续的。这就像我们不会去分解一杯水一样，因为我们认为一杯水是连续的。物理学家也假定在空间里充满了光，这些光是连续的。按照麦克斯韦的理论，光呈现出的是连续的波的状态。简单应用一下玻尔兹曼的理论，物理学家们发现光有无限大的能量。
而普朗克认为，物体的热辐射所发出的光的能量并不连续，而是一份一份的，一份光的大小等于光的频率乘以一个很小的常数。这个常数后来就被叫作普朗克常数。其实我们所说的量子，就是指这种物理量本身不连续、总是一份一份分布的特性。
这个伟大的发现开启了通往量子世界的大门。
普朗克将光的最小能量叫quantus，也就是我们今天所说的量子。这就意味着，虽然这些波从表面上看是不可分割的，但其实它具有的能量是可以分割的，并且能分割到最小的单位——量子，这个量子有固定的能量。因此，尽管光不像普通物体那样包含分子和原子，但是它的能量是由量子组成的。这样一来，通过已知的由麦克斯韦、玻尔兹曼等人建立起来的理论，就能计算出电磁波和光的能量，这个能量是有限的。普朗克常数非常小，小到什么程度？一个普通的白炽灯，每秒钟就会释放万亿亿个光量子。
