牛頓力學建立之前，人們對客觀世界的認識還處於半迷信半理性化的困境。在牛頓以前，神學依舊佔據著西方的主流價值觀，但同時又流行起來了愈來愈多的理性派，他們試圖用科學理性的思維來認識世界，而不是一昧的篤信上帝。這典型的代表便是哥白尼，伽利略，開普勒。牛頓在總結前人的經驗基礎上，重新構建起來了科學大框架。牛頓力學的建立讓人類第一次有了科學大系統，人們認識自然現象除了上帝，終於有了理性的工具了！
在當時人們的心中，牛頓力學對天體運動的解釋很適用，對日常生活中的力學現象解釋也很完美。牛頓力學不僅可以解釋太陽系中行星運動的軌跡和週期，還可以解釋生活中的自由落體現象。人們利用牛頓力學可以預測月食，日全食，亦可以指導生活實踐中的工程力學問題。
在牛頓力學統治的兩百年內，人們也只能用經典力學認識一些接近生活實際的自然現象，如果牽扯到微觀領域，也只能以牛頓力學為基礎來推測了。不對，應該是猜測了！隨著電子顯微鏡的發展，科學家們更加深入地瞭解了微觀世界的現象。人們猜測了分子和原子的存在，隨後得到了驗證。此後又發現了電子的存在，發現者叫湯姆森。他認為電子就像葡萄乾一樣均勻地鑲嵌在原子的內部。隨後一個名為盧瑟福的科學家做了一個散射實驗，推翻了湯姆森的葡萄乾模型。他認識電子是繞原子核運動的，電子和原子核之間全是真空。電子繞原子核運動就像是地球繞太陽一樣規律。所以人們也稱盧瑟福對電子運動的詮釋為行星模型！
之後科學家又發現，電子這玩意還不斷地向外輻射電磁波，輻射電磁波的電子能量勢必會降低，如果按照盧瑟福的行星模型來解釋電子的運動，那麼伴隨著電子能量的釋放，勢必會導致電子繞原子核運動的軌道降低，最終落到原子核上，那麼就不會存在電子，也不會有光了！
1900年，普朗克提出了能量量子化，標誌著量子力學的建立，隨後玻爾的分層模型，泡利不相容原理等等都在用量子的概率解釋電子的運動。
到目前為止，對電子運動的詮釋最受好評的便是哥本哈根學派的電子雲模型。電子的確是在繞原子核運動，但是並不是像行星繞恆星那樣的規律。電子在原子核外分別處於不同的能級上，當電子自發輻射出電磁波（也就是光子），能級會降低，軌道從而改變。電子繞原子核運動很詭異，你永遠不知道電子在下一刻會出現在哪裡，因為它完全是隨機的。
而經典力學告訴我們，倘若知道一個物體的速度和軌跡，我們完全就可以預測這個物體在下一刻會出現在哪。而事實上，電子卻對經典力學說“不”！ 其實這個時候就尷尬了，科學家難道就沒有一種方式來量化電子的運動了嗎？ 科學家最後發現，雖然電子運動變幻莫測，它可以出現在空間中的任何一點，但是電子好像很偏愛那“幾個”空間位置，也就是說，電子經常去特定的那些空間位置，並不是說它們不去其他空間位置，而是很少去其他空間位置！ 舉個例子，你永遠不知道皇帝今晚會寵幸哪個妃子，但是你可以把皇帝這半年來寵幸某些妃子的次數列舉出來，這樣就可以做出來皇帝寵幸某一妃子的概率分佈圖了！
電子的運動也一樣，量子力學的做法就是把電子的運動做成了概率分佈，科學家可以用概率統計描述電子出現在某個位置的幾率。圖中越密集的部分，也就是電子分佈概率越大的空間位置！
最後你會發現，微觀世界居然是概率統計的，量子力學是建立在概率的基礎上的，量子力學的基礎無疑是在擲骰子，這也太不靠譜了吧！愛因斯坦相信，這裡面一定有問題，並不是電子的運動就是隨機的。一定是我們的認知水平有限，才導致我們無法弄清電子運動的本質規律，所以才折中的用概率來描述電子的運動。愛因斯坦曾經質疑量子力學哥本哈根學派的概率論，他對玻爾說，“上帝並不會擲骰子”，而玻爾更是自信的回懟到，“愛因斯坦，不要告訴上帝該怎麼做”！
這是1927年，第五屆索維爾會議期間，愛因斯坦舌戰玻爾的著名對話。這些對話也誕生了貝爾不等式來驗愛因斯坦和玻爾的對錯。這個問題延續到至今，就目前的結果來看，愛因斯坦很可能錯了。但是貝爾不等式的驗證實驗還有待完善。
閱讀更多 科學認識論 的文章
