学面貌的方程时究竟做了什么。显然，薛定谔是自由之爱的信奉者，并且一直由情人们或者他的妻子陪伴着度假。他甚至保留有一份关于他所有为数众多的情人们的详细日记存档，对每一次相会都精心作了编码。历史学家现在认为，在他发现方程的那个星期，他与他的一位女友住在阿尔卑斯山的赫维格别墅。）

    当薛定谔开始解决氢原子的方程时，他相当吃惊地发现氢的确切能级已经被前辈物理学家仔细地编写了下来。他随即意识到，尼尔斯·玻尔显示电子绕着原子核高速运动的旧原子结构图（甚至今天在需要标示现代科学的时候它仍被使用在书本和广告中）其实是错误的。轨道应该用包围原子核的波来代替。

    薛定谔的工作成果还给物理学界带来了冲击波。突然间物理学家得以仔细观看原子自身内部，细致观察组成其电子壳的波，并且为这些能级选出完美符合其数据的精确预测。

    但仍有一个甚至今天还时常困扰物理学家的烦人问题。如果电子可以用一种波来描述，那波动是什么样的？这已经被物理学家麦克斯·玻恩（MaxBorn）解答了，他说这些波其实是几率波（waveofprobability）。这些波只是告诉你在任意地点和任意时刻找到某个特定电子的可能性。换言之，电子是一种粒子，但找到那个粒子的概率由薛定谔的波提供。波越大，在那一点找到特定粒子的可能性越大。

    有了这些进展，突然间偶然性和概率被直接引入了物理学的核心，它们先前已经给我们带来粒子的精确预测和详细轨迹，从行星到彗星到炮弹。

    这一不确定性最终在海森堡提出测不准原理的时候被他制定为规则，也就是你不可能同时既知道一个电子准确的速度又知道它的位置，你同样不可能知道特定时间中测量出的它的确切能量。在量子水平，一切的基本定律常识都遭到了违反：电子会消失，并在他处重新出现，而且电子可以在同一时刻存在于许多位置上。

    （具有讽刺意味的是，量子理论的教父、在1905年协助促成革命开始的爱因斯坦，还有薛定谔——给予了我们波动方程的人，对于将偶然性引入基础物理学感到惊恐万分。爱因斯坦写道：“量子力学急需获得高度尊重。但一些来自内部的声音告诉我们这不是真正的雅各布。这一理论贡献良多，但它几乎一点也没有让我们更加靠近上帝的秘密。就我来说，至少，我确信他不玩骰子。”）

    海森堡的理论是革命性的，也是广受争议的——但它起了作用。物理学家们得以一下子解释大量令人不解的现象，包括化学的定律。为了让我的博士生们深刻了解量子理论是多么古怪，我有时让他们计算他们的原子会突然消散并且在砖墙另一边突然出现的概率。这样的隐形传送事件在牛顿物理学中是不可能的，但在量子力学范畴中确实被允许。答案是，我们必须等待比宇宙的寿命更长的光阴好让它发生（如果你用一台电脑绘出你自己身体的薛定谔波，你会发现它与你的身体特征非常相像，只是绘出的曲线会有点模糊，你的一些波向四面八方流出，你的一些波甚至会延伸到遥远的星体上。因此有那么个很小的概率，有一天你会发现自己在一颗遥远的星球上醒来）。

    电子看来可以在同一时刻处于许多位置，这一事实构成了化学的根基。我们知道电子围绕一个原子的原子核运转，就像一个微型太阳系。但是原子和太阳系不尽相同。如果两个太阳系在太空中相互冲突，那么太阳系会支离破碎，星体们会被抛掷到太空深处。然而，当原子发生冲突，它们通常会组成极为稳定的分子，分享它们之间的电子。在高中化学课堂上，老师通常会用一个与足球非常相似、把两个原子联系在一起的“弥散电子”来代表它。

    但化学老师很少告诉他们学生的是，电子根本就不在两个原子