量子物理学是如何开始的？它起源的历史是什么？

我将分两部分回答这个问题。

第一部分：光子的二重性与光电效应

在19世纪末，光子的行为使物理学家感到困惑。经典电磁学理论认为，光电效应（观察到许多金属在光照下会发射电子）可以归因于金属中能量从光到电子的转移。这意味着，如果振幅或波长发生变化，金属中电子的发射速率也会改变。然而，这并没有在实验中得到证实。相反，事实证明，只有当光达到或超过一个阈值频率时，电子才会被光电效应所移动，在这个阈值频率以下，无论光的振幅和时间长度如何，都不能从金属中发射出电子。

为了理解电子可以在低强度但阈值频率下从金属中弹出这一事实，阿尔伯特·爱因斯坦提出光是包（量子/光子）集合的光束，而不是波。

这被证明是一个革命性的发现，因为在爱因斯坦提出光被量化为光子之前，光只被认为是一种波。爱因斯坦证明了光也可以通过从金属中分离电子来表现为物质。这就像在台球桌上，当白球被足够的能量击中时，可以将黑球从静止状态中赶走。

[注：光电效应由Robert A.Millkan实验研究。爱因斯坦提出了解释这种行为的理论]

这一发现具体地证明了光子具有波-物二元性。

第二部分：量子物理公式。

当时的物理学家一直在围绕着解释亚原子粒子的行为发展理论。量子概念的产生是由于杨的双缝实验，即在没有观察者和有观察者的情况下光的行为。研究发现，如果观察者在观察双缝实验，光的行为类似于物质。如果没有观察者，它的行为就像波浪。不管听起来多么奇怪，这种行为已经被重复了很多次，它无法用经典的波或物质理论来解释。

后来出现了“不确定性原理”，它假设亚原子粒子的动量和位置不能同时精确计算，从而在科学界引起轩然大波。计算一个实体时的精度会导致计算另一个实体时的不准确。这对于包括爱因斯坦在内的许多科学家来说是完全不能接受的，他们不能接受这样一个事实，即有些东西是不能精确测量的。他们认为，科学是以具体的实验证据为基础的。如果有什么东西违背了这一点，那就不是一个好的/完整的科学概念。

然而，不同科学家在不同的环境下进行了一次又一次的实验，证明了亚原子粒子的世界与我们所习惯的完全不同。这很奇怪，而且违反直觉。麦克斯普朗克数学公式表示能量与频率成正比，e=hv。这奠定了量子理论的数学基础，量子理论吸收了尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡、路易斯·德布罗意、亚瑟·康普顿、阿尔伯特·爱因斯坦、埃尔文·施罗德、马克斯·伯恩、约翰·冯·诺依曼、保罗·狄拉克、恩里科·费米、沃尔夫冈·保利、马克斯·冯·劳厄、弗里曼·戴森、大卫·希尔伯特、威廉·维恩、萨蒂昂德拉·纳特·博斯的著作，阿诺德·索默费尔德等人。