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早在19世纪，能量守恒定律就明确表示，世界自诞生之日起必定被赋予和注入了能量。能量也构成了整个世界。如同人们所知道的一样，能量是无法被摧毁的，即使它可以改变自己的外在形态，例如热能可以转化成动能，或者动能转化为热能，世界上的能量总量也是恒定的。当人们将能量存储起来时，它会继续用自己的新形态改变世界，不会被深奥莫测的时间影响，也不会被时间抛弃。
人类眼中五彩斑斓的光束，在物理学家已经揭示的光谱中仅仅只是极其微小的一部分。随着历史的车轮不断滚滚向前，人们成功地发现了越来越多肉眼无法感知的光。在它们的照耀下，世界似乎变得有些不太一样，不再是大家熟悉的、呈现在阳光下的模样，这一切也为光的发现赋予了文化意义。更确切地说，世界可以闪耀着想象的光芒出现在人们面前。在阿尔伯特·爱因斯坦抽象的科学理论中，在巴勃罗·毕加索抽象的艺术图画中，世界变成了人类的发明。
19世纪，人们在热辐射和紫外线领域首次发现了肉眼不可见的光。此后，人们又相继发现了伦琴射线
和无线电波，以及许多富含能量的射线，它们在发生突变时会产生放射性元素，例如，铀会转化成镭。自人们观察到这种衰变过程开始，原子从古典时期以来便享有的、不可分割的盛名就不复存在。在19世纪的最后几年中，科学家成功地证明，原子内存在更小的可分离的元素，即电子。至此，他们必须彻底地摒弃此前陈旧的观点。尽管人们坚持使用átomos（拉丁语，意为不可分割的）来称呼原子，但原子本身却是可分的。与此类似，生活中还存在着另一个因语言模糊而出现的可饶恕的“错误”：尽管人们几个世纪前便已经知道，日落的出现只是源于地球的转动，尽管人们在晚上看着地平线不停地追逐太阳时，能非常明确地感受到这一点，他们仍旧一如既往地盛赞日落，毫不吝啬溢美之词；同样，他们也几乎不知道，在生命的一半时间里，自己其实是头朝下地生活在宇宙中，因此他们也无从得知哪是上、哪是下。
在20世纪，原子被一分为二，由一个质量较大的原子核和围绕它运动的、能将动能转化为光的电子构成。人们虽然可以通过计算大致预估出转化的全过程，但对转化中真正发生了什么却并不了解。同样，没有人能准确地知道，太阳内那些可被估算出的、转化成光后滋养着地球上生命的能量是如何产生的。不过，人们知道的是，氢原子在太阳的核反应区内聚变形成氦原子并产生热量，随后热量逐步向外传播，辐射到宇宙中。自从阿尔伯特·爱因斯坦1905年发现了其中起决定作用的关系，并提出了E=mc 2 的质能方程式后，人们开始可以通过计算研究氢聚变过程中的能量平衡问题。人们将物体的质量m乘以光速c的平方，可以得出物体的能量E。尽管光从地球到月亮仅需一秒多，但由于光速高达每秒300000千米，所以由此得出的能量数值无疑也是巨大且无法估量的。
E=mc 2 公式也带来了许多令人惊讶的发现，例如，人们需要用越来越多的能量来击碎越来越小的粒子。在这些实验中，注入的能量最终会转化成具体物质，因此各个部分在裂变的过程中并非变得更小，而是有违逻辑地变大。1938年，化学家奥托·哈恩延续了此前受纳粹分子驱逐的物理学家莉泽·迈特纳的实验，他在用中子射线轰击铀核时发现，铀元素变成了钡。他将这个结果告诉了逃亡中的迈特纳，后者认为，在铀核裂变的过程中一定发生了什么特殊的事情。与铀原子相比，钡原子的质量更轻，这意味着，变化过程一定伴随着能量的释放。凭借爱因斯坦的E=mc 2 公式，莉泽·迈特纳于1938年圣诞节期间在世界范围内首次提出，核裂变过程中会产生一种强烈的危险光线。很快，在第二次世界大战末期，人们开始借助迈特纳的发现制造原子弹并将其投入战争中，这种光线也闪烁出比一千个太阳更耀眼 [1] 的光芒。
当爱因斯坦认识到质量与能量的等量关系时，物理学家们对原子还知之甚少，也尚未萌发制造炸弹的念头。事实上，爱因斯坦也完全不想知道，质量中能蕴藏多少能量，他更感兴趣的是研究物体的惯性如何随能量增多而改变。因此，他的公式应该更适合写成m=E/c 2 ，当然，这个新的公式也无法像质能公式一样引起那么大的轰动。
人们非常乐意将1905年称为“爱因斯坦奇迹年”，因为他在当年完成了五项伟大的作品，每一项都值得被授予诺贝尔奖。但最终真正带给他诺贝尔奖的，是他提出的有关光转化为电能的设想。在他自己看来，这个设想具有革命性的影响，人们此前将其称作光电效应，并已展开研究，但从未洞悉其中原委。依据爱因斯坦的设想，当光照射在金属上时，金属的电子会明显地开始运动，这种现象与照射光的强弱关联较小，更多的是与它的频率有关。这个发现听起来似乎无关痛痒，但爱因斯坦却用它彻底变革了物理学。在解释全部过程后，他认为，这颠覆了此前的所有理论。
在尚未成名的爱因斯坦开始研究光电效应、关注光与物质间转换的游戏时，他对自己的研究信心十足，也为久未变化的物理学带来了前所未有的革新。但不久后，他不得不舍弃自己的这份信心，对此，本书稍后会提及。爱因斯坦的创新源于马克斯·普朗克，后者在1900年研究色彩时提出了一个影响深远的观点——黑体在加热的过程中会发出光亮。此后，普朗克花费数年思考与之对应的辐射定律，但均徒劳无功，走投无路之际他提出了能量量子化假说。在如今的日常生活中，人们常将其戏称为“巨大突破”
，但它确实为量子力学的诞生奠定了基础，也为认知宇宙提供了一个全新的视角，它对于全人类的重要意义是不可估量的。
量子力学首要关注的是原子和它产生的光。与此同时，它不仅为哲学思考开辟了新领域，也使许多技术得以发展，例如使晶体管成为可能。目前，这些新技术已完全融入百姓的日常生活中，也为全球经济发展做出了巨大贡献。量子力学既标志着自然科学领域一项令人惊叹的发展的开端，同时也代表了一种思想的高潮和结束，这种思想为人类创造了一个新的知识类别。这里所指的是基于概率的知识，它不从决定论的角度出发认识自然，而是探寻自然在统计学意义上的规则，研究自然现象的频率和分布。如今，概率的知识早已是我们日常生活的一部分，我们会用它预测选举结果或预报降雨情况，但它也给许多人带来了麻烦，他们寻找了许多地方，试图去发现隐藏的参数，来帮助人们更为准确地预测天气变化，但最终都无功而返。量子力学的理论中也有与概率相关的部分，但它只能告诉人们一个放射性原子大约什么时候会产生辐射，在哪能找到某个电子，或者某个特定的光子是被吸收了还是被反射了。这些留存下来的统计学元素让爱因斯坦十分恼火，也促使他说出了那句有名的“上帝不会掷骰子”（听起来好像有人能规定天堂的主人必须做什么似的）。
同样，普朗克也对自己1900年提出的理论不满意，但他尝试接受这些不合理的“巨大突破”。他最重要的贡献在于理念革新，他发现，人们不能继续将物质辐射出来的光的能量看成持续的电流，而应当将辐射射线拆成一个个独立的能量包，它们都为光增添了独特的个性。当普朗克成比例地将光量子的能量与其频率相对应时，他能完美地预言出一个黑体在热辐射中的颜色变化。对此，他并没有感到欢欣鼓舞，而是立刻用自己一如既往的谨慎态度进行审视：光波是连续性的，这是一个物理学中公认的事实，普朗克自己也对此深信不疑。他和其他物理学家，包括1905年之前的爱因斯坦，对经典思想的信任始于苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的卓越成就，后者于1870年前后成功地将此前彼此独立的电场与磁场统归为电磁场，并从动力学角度研究电磁波现象。麦克斯韦用四个方程式向众人介绍了自己的天才发现，今天人们也经常在T恤上看到这四个方程式，以及时常出现在方程式前面的那句“要有光！”。事实上，麦克斯韦原本可以揭示，电磁波的能量会如何转化成光的波形运动，他甚至能准确地计算出波形运动的速度，就像19世纪末海因里希·赫兹通过实测所得出的结果一样准确。在人们开始测量光电效应、提出反驳意见之前，物理学的世界似乎一切都井井有条。然而，爱因斯坦斩断了戈耳狄俄斯之结，他没有受光波观点的影响，而是选择相信普朗克关于不连续光量子的提议。这意味着，爱因斯坦认为应当赋予光双重特性，允许它一方面作为连续的光波向外传播，另一方面则以微小的量子形式呈现。从那时起，人们将其称为光子，这个名称听起来很像电子，人们在第一次听到时会认为它所指的也是微小的球形粒子。不过，人们无论如何也不能将它设想为常规的粒子。自1905年起，爱因斯坦在其生命的最后50年中不断思考，人们如何能理解光子的特性，但他却从未靠近过真正的答案。在自己生命的暮年，爱因斯坦抱怨道，当时的“每个骗子”都认为他知道什么是光。但这些骗子彻底搞错了。就像那个长久以来赋予自己的哲学思想以神秘的双重特性，并获得他人信服的伟大之人所写一样：“（人类）所能经历的最美妙的事恰恰是神秘莫测的。这是一种基本感觉，它从真正的科学和艺术诞生时便存在。”对此，爱因斯坦补充道：“不了解这种信仰的人、不再能对世事感到惊讶和赞叹的人，在某种程度上可以说无异于死人，他的眼睛也毫无作用。”当人们拥有了理解的内在之光时，他们会发现，世界的外在之光充满了神秘感，也始终保持着神秘的状态，而事物的这种神秘感正是其魅力与美丽的来源。只要人们坦诚相对，不对世界不加理睬，科学自然会将魔法赋予世界。
从哲学视角出发，人们借助“互补性”的概念探讨光的波粒二象性，尼尔斯·玻尔也将此概念引入了物理学界。玻尔倾向于认为，对大自然的每种描述都会存在第二个版本，尽管它与第一种相矛盾，但二者所享有的权利是平等的。他谈到，关于知识，世上也存在着互为补充的两种描述，二者都是正确且必要的，而通过二者之间的张力，真相才得以保持住自己的神秘感。据此，爱因斯坦发现，光在描述自己的特征时也存在“互补性”的需求。需要说明的是，尽管许多人常常会忽略其中的关系，但这种二象性本质上更符合浪漫主义精神，而非启蒙思想。
在谈论物理学时，“浪漫主义”一词的出现也许会让人感到意外。然而，它却对物理学具有重要意义，此中原因可以在爱因斯坦对光的阐释中窥见一二。正因为在研究中完全出乎意料地发现了启蒙思想的极限，他才对自己的学问产生了浓厚的兴趣。在18世纪，启蒙思潮的代表者已用确信不疑的态度向世人证明，那些首先对世界提出理性问题（什么是光），随后寻找到合理答案（光是一种电磁波）的人，掌握了人类赖以生存的知识。启蒙运动时期，没有人预想到知识中会出现矛盾，也没有人预计到爱因斯坦会在1905年亲身经历这一切。而启蒙运动之后的浪漫主义代表人物则预见到了矛盾产生的可能，同时他们也看到了自然界中“对立法则”产生的影响：有白天就有黑夜，有男性就有女性，有部分就有整体，有吸气就有呼气，有意识就有无意识，外在相对于内在而存在，思维中也增添了梦境的内容。许多人也能想起更多的对立，包括我们今天谈到的模拟的和数字的，以及连续的和片段的。
对于浪漫主义代表人物发现的这种对立性，爱因斯坦只能依靠光的二象性进行感知，这也让他在研究中十分迷惑，因为在光的性质这个科学问题上，他无法找到一个明确的答案。难道光的性质不能通过实验进行解释吗？实验结果表明，这恰恰行不通，因为人们在对光进行测量时，必须首先确定一个自己想要探究的问题，从而牺牲掉另一个，例如，人们必须要决定是研究光的波长还是光在晶体内运动的轨迹。人们无法在一个单一的实验设计中精准地确定二者，只有对其分开测量，才能更清晰地呈现光的互补性（互斥性、二象性）和能量。
当然，人们在讲述这个时期的光学知识时，也不应忘记为浪漫主义保留相应的位置。因为，一方面，人们在浪漫主义时期首次成功发现了不可见光；另一方面，人们也开始接纳用不可见力量（由地球引力场产生）解释可见过程（例如物体下落）的观点。与此同时，存在于力量之外的、长时间未被注意的能量终于在浪漫主义思想盛行的年代获得了它应有的重视。1700年前后，艾萨克·牛顿等物理学家更喜欢谈论力量和运动，因为他们可以或多或少地对其进行直接观察，直到1800年左右，物理学界才出现能量，而它在19世纪变成了社会历史中的一个重要的影响因素，甚至变成了整个时期的中心思想。如同历史学家奥斯特哈默尔同名书
中描述的一样，能量引发了世界的改变。如果没有能量，任何人都无法理解世界为何会变成现在的样子，也没有人能理解“万物皆有时”。
我们不妨回忆一下，“能量”一词最早源于亚里士多德。在他眼里，现实必须不断地进行（有设计的）变化。最初，世间万物都以某种可能性的形式或以哲学家们所指的“潜能”形式存在。它们在特定作用力的影响下，由一种“res potentia”（介于可能与存在之间的物体）转变为某种现实经历，亚里士多德将这种作用力称为“energeia”
，也就是我们如今理解的“能量”，它也激励着人们为自己寻找源源不断的生命源泉。亚里士多德认为，世界上所有的运动皆是通过“不动之动者”产生，人们也可以将能量视为一种“不动之动者”，领会这种作用力无法摧毁的特性。而众所周知，能量本身具有转化能力，鉴于此，当人们重新发现它的时候，也许会更愿意称它为“动之动者”。
由此我们可以清楚地看到，在20世纪20年代逐渐形成的量子力学以及它研究对象的互补性特征究竟为何与众不同。以亚里士多德的观点来看，互补的两种特性都可以“依据可能性而存在”，但由其产生的某一种表现形式却始终“依据现实性而无法存在”。在人类历史中，量子力学首次尝试作为（成为）一种变化理论，研究由人引起的运动和转变。在哲学视角下，这点与浪漫主义的思想很契合，后者只关注具有创造力的行为和运动；从数学角度来说，量子力学的方程式中不包含任何数字（测定数值），而是用一种算符来研究观察者的介入，这本身也是浪漫主义思想的体现。量子力学的测量设计决定了，量子世界会以何种形式呈现出来，而当无人对其进行细微观察时，量子世界的形式（从字面上理解）也是不确定的。同样，光的本质原本是不确定的，直到有人想要了解它的波长或光子的分布，它才因此以某种特定的形式呈现在人们面前。受此影响，沃纳·海森堡于1927年在原子领域发现了著名的物体不确定性原理，并用更加清晰的形式阐述了自己的研究思想。他认为，电子在原子内的运动轨迹之所以产生，原因在于人的研究和描述。
如浪漫派学者猜想的一样，人们也通过这种方式，在世界的最深处重新发现了自我。1925年，海森堡提出了第一个量子理论，此时的他已经放弃了希望，不再尝试通过模型去描述原子。取而代之的是，他将自己的研究视野聚焦于原子发出的光，并致力于构建一套完整的理论。海森堡试图在能量始终保持恒定不变的条件下研究光的产生。正是他对能量守恒定律的坚持，才让人们能发现原子，并更深入地研究与之相关的规律。
作为科学哲学的经典观点之一，哲学家卡尔·波普尔提出，所有的实证研究都只能提供假设性的知识，因为其研究逻辑在于，人们首先得提出一种假设（例如物体燃烧之后会变轻），才能通过实验来对其进行验证或证伪。但奇怪的是，首先会帮到人们的往往是证伪的实验，因为当人们知道当前假设不成立时，紧接着可以着手验证另一种假设，探索为什么物体在燃烧后重量会增加。
能量守恒定律并没有遵从这个逻辑。在证明该定律的过程中，人们不需要持续地进行测量，核查能量平衡，或仔细地观察机械运动如何通过摩擦转化成热能，电压如何产生电流继而维持冰箱运转并为居家提供照明；人们也不必害怕，他们在观察过程中的某个时候所发现的错误情况会破坏这个所谓的热力学第一定律。能量守恒的研究成果并非假设性的知识，自然也无法通过实验被证伪。相反，它源自理论的最深层，属于人类依靠数学方程式才能够理解的、大自然的基本规律。尽管能量守恒在当时尚未成为人们的共识，但科学家们自1918年起便已洞悉了其中的奥秘。女数学家埃米·诺特证明，世界上某个物理学量的保存，例如能量，与物理过程及其规律的对称性有紧密联系。学界将这个令人惊叹的发现称作诺特定理，认为它是人们非常值得了解的知识。
理论物理学家口中的对称性，指的是物体能依据方程式开始参与实验，并在实验完成后不产生任何变化的情况。比如说，人们可以在不改变外观的情况下反照出某个形状，这种现象被称为镜面对称，它能发生在字母A和O身上，而字母R和P却不行。如果人们对时间的调整不会在物理世界产生任何影响，比如类似夏令时和冬令时的转换，人们会将其称为“时间对称性”，更准确的说法是“时差对称性”（或更为正确的是“时间平移不变性”）。由此看来，物理系统在时间维度上能呈现出这样一种对称性就不是问题了，因为测量的结果不受测量时间的影响，始终保持恒定不变。依据诺特定理，我们可以从这个事实和其中呈现的对称性中得出结论，自然界必定存在某种守恒的、不可摧毁的量。这里所指的就是能量，它一定是与世界和时间一起诞生，并以丰富的变化形式始终存在。
因此，上文提及的能量与时间之间不可分割的关系也就显而易见了，事实上，它也产生了十分深远的影响。一方面，时间将所有能量聚合在一起（这是恒定的）；另一方面，能量反过来能通过局部的高度聚合引起时间的改变。后者便是爱因斯坦在其相对论中提及的观点，本书也将在下一章中谈到。当人们开始观察这种相互“作用”时，能量和时间的不可分割性才会真正体现。物理学家用“作用量”来命名能量和时间的产物，在它的帮助下，他们早在17世纪便可断言，大自然产生的作用量从原则上来说是最小的。在雨滴下落或标枪飞行的过程中，它们都处于能耗最低的运行轨迹上，但没有人能说清楚雨滴和标枪是如何被引导着选择了这条最自然的路径。在原子领域中，居于统治地位的是作用量量子，这意味着，自身间或产生变化并促进世界量子化的不是能量，而是能量和时间的产物。通过这种方式，能量和时间两个物理量彼此依附在一起。而最新的研究表明，当原子的能量随着时间发生变化并转化成光能时，量子跃迁也需要找到它自己的时间。
如果歌德笔下的浮士德博士询问一位现代物理学家，是什么从根本上将世界聚合在一起，他可能会听到，“每种变化都会伴随一次由特意碰撞产生的量子跃迁”。凭借量子跃迁，作用量量子维持了原子的稳定性，也确保了人类世界的稳定。在歌德撰写《浮士德》时，人们还没办法知晓这个神秘的答案，因此其中的魅力也让他十分着迷。当人们开始了解量子物理学中与此相关的最新研究成果时，他们会发觉，这个领域仍旧充满了魔力。当然他们也不应该忽略，在此期间，这种魔力已经为科学带来了“多么美好”的发展。
我们不妨再回忆一下，在歌德生活的时代，物理学家只知道重力会导致物体下落。当歌德完成《浮士德》第二部分的时候，他们才发现由电场和磁场共同形成的作用量，即电磁（相互作用）力。如今，科学界还发现了另外两种相互作用，并称其为“强相互作用”
与“弱相互作用”
。由于二者的作用范围十分有限，所以长时间以来，它们一直未被科学家关注。尽管万有引力和电磁学的研究已遍布全球，尽管人们已发现小行星的环绕运行轨迹或已能校准磁针，人们对强弱两种相互作用的探索仍未能突破原子领域。在原子内核中，强相互作用将世界聚合在一起，并通过一种奇特的物质产生作用，它的名字很不寻常，叫“夸克”，但指的并不是鲜凝乳
。对此，现代的流行文学勾勒出了一幅简单的画面：在原子核中，名为“质子”和“中子”的粒子正在东奔西跑、四处玩耍，而组成它们的则是名叫“夸克”的更小粒子。夸克在原子内通过强相互作用彼此“黏合”在一起，共同组成原子核。物理学家想借此告诉人们，在夸克的周围，存在着许多紧紧围绕它的胶子
，而它名字中包含的英语词“glue”（胶水）也很贴切地描述了它的作用。依据这个观点，一种被物理学家称为“夸克胶子等离子体”的物质出现在了世界的最深处，提到它，人们会联想到黏稠的白粥或米糊。但这个表面上听起来很简单的事物却有其他更深层次的含义。人们不能将夸克和胶子简单地设想成一种物质性的粒子，而应将其作为答案用来解释夸克胶子等离子体的方程式。这里提到的其实是一种“实体化的理念”，也是一种物质化的精神。人们在世界最深处遇见自己的作品，并通过（数学的）形式看清在那里产生作用的能量。夸克胶子等离子体不是一种人们可以任意切下一小块然后递给他人的物质，它更像一种原始现象，一种人类凭借充满创造力的想象可以进行研究的现象，如果有可能，歌德也许会写下美妙的诗句，献给这个答案。
然而，比强相互作用更令人激动的是弱相互作用。它可以促使特定的原子发生衰变，并确保衰变反应顺利进行，继而让太阳能够传递能量。此外，弱相互作用还成功地放缓了太阳内质子转化为中子的进程，确保地球上的生物在未来数十亿年中可以源源不断地从太阳获得能量。
不过，当人们满怀喜悦，尝试用通俗的方式对其进行科学解释时，还应仔细地斟酌词句，摸索着去呈现其中的意思。在过去，人们自然可以说物质的基础是原子，原子核由基本粒子构成；但今天人们知道，原子或基本粒子绝不像小石头一样，可以被用来搭建其他物质。在深入研究世界物质的过程中，人们会在某个时候偶然发现一些作用力和反应。尽管它们都能归入原子的范畴，但原子本身不再是某种具体的物质，也并不拥有某种外观，所有比原子更小的粒子也是一样。物理学家们只有明白了这个道理，才会注意到本章伊始所涉及的内容。物理学家的研究内容并不是对大自然进行描述，他们描述的是人们关于大自然的知识，这已经足够重要了。
还值得一提的是，“粒子”一词听起来十分简单，但物理学家用它指代的是处于时间与空间中的旋转。旋转可以朝两个方向进行，这也为该词赋予了双关的意义。物理学家们尝试用一种全新的参变量去理解这个现象，它不同于传统的思维方式，科学家们将其称为“自旋”。人们可以借助普朗克引入的物理常数
来标注一个自旋的角动量，而其中重新出现的平分法
也促使物理学家沃尔夫冈·泡利开始思考这个友善的问题：在不断出现的怀疑声中是否隐藏着一个魔鬼，才让人们一直喋喋不休。泡利悄悄地告诉人们，电子的自旋量子数为半整数，而光子的则为整数。这个结论虽然听起来很简单，但对后世却具有深远的影响。作为物理学的众多认知之一，自旋和粒子在显微镜下静力学状态之间的相互联系也十分引人关注。带有整数自旋的光子会成群结队地出现，因此人们可以非常清楚地看到光束中光波的运动。与此同时，带有半整数自旋的粒子，例如电子，则会单独出现，并沿着自己的轨道围绕原子核运动，以便产生化学反应。电子汇聚成电流之后，也会独自在晶体内运动，导致彼此多次碰撞，最终形成电阻。一方面，物理学家能凭借不同方法对电阻进行测量，另一方面，他们也发现，需要将能量转化为电压的形式才能消除电阻。但如果人们可以将一块金属的温度降到足够低，晶格便能将带电量相同的两个电子结合在一起。由此产生的电子对带有整数的自旋，可以成群地运动，继而产生无电阻的电流。学界将这种现象称作超导电性，对此，人们大可以放心地表达自己的惊叹。
最后我们来复习一下，这些令人着迷的秘密其实是包含着电子的原子和包含着光子的光，当能量由粒子转变成辐射并向外传播时，一切就好像是魔法一样。除此之外，人们会惊叹，能量在整个转化过程中丝毫没有损失，人们也会惊奇地发现，光是如何将自己的能量转移到地球的植物身上并帮助它们合成生存必需的化学分子的，例如糖。在光能的转化过程中，有许多分子结构参与其中，其中的一个叫“叶绿素”（Chlorophyll），它也被称作“Blattgrün”
，因为它是大自然中绿色调的源泉。当光被植物吸收时，其中的电磁能通过叶绿素转化成化学能，继而形成更大的分子结构，即“光收获复合体”和“反应中心”。二者随即出现“纠缠”现象——一个原本由理论量子力学学者在原子身上发现的现象。这里所指的是原子之间的相互影响，人们可以通过实验观察到，不同的原子可在某一瞬间毫无时间差地呈现出同样的状态。当两个“纠缠”在一起随后又分开的量子中有一个发生变化时，人们无需采取任何措施（例如转移能量），另一个也会出现同样的变化。同它的名字一样，量子纠缠的现象让人十分难以置信。但如果人们能想到，纠缠在一起的量子会以整体系统的形态出现在原子世界里，也许就能更好地理解它了。人们会发现，量子系统中存在的粒子与电子或原子类似，二者之间的区别仅仅存在于语言上，它们之所以拥有不同的名称，只是为了让人们能够分别谈论它们。事实上，电子和光子都是纠缠在一起的量子系统（整体）。更令人惊异的是，有关光合作用的最新研究发现，含有叶绿素的光收获复合体会将自身的光子纠缠在一起，并以此将吸收的光变成一个永恒的整体来发挥其作用。光与生命以这种令人不可思议的方式完全紧密地关联在一起，让伴随着阳光抵达地球的能量充分地发挥自己的作用。
[1] 《比一千个太阳更耀眼》（ Heller als tausend Sonnen ）是罗伯特·容克于1956年出版的书。