首先我要给出非常肯定回答：牛顿定律在微观世界也是有效的。可能有小伙伴看到这个回答会很疑惑，既然有效那为什么还要发展出量子力学呢？这正是要回答题主问题的关键，也是本文接下来要讲述的核心——量变带来的质变。

一、牛顿定律是从日常经验总结而出

我们现在把牛顿定律统称为牛顿物理或者叫做经典物理，其实很多人可能都不明白“经典”二字为何意，说白了，就是符合你想象的东西，差不多就是中学的那些东西。

就算物理学的再差，肯定会有基本的科学意识，比如大家都认为你不会既在客厅又在卧室。19世纪之前的所有人和现在99.99%的人，都是这个科学意识，这就是经典的含义。

而牛顿定律就是从我们日常经验的物理量的范围内总结出来的，它研究的问题都是在我们生活中能接触到的范围之内。由于有全球所有人，300多年日常经验的检验，也让大家对经典物理深信不疑。

二、牛顿定律在微观领域依然起效

经典物理的定律也太多，我们就以牛顿三大定律为例吧。其实微观和宏观之间并没有绝对的界限，如果非要说有，那么就是普朗克常数了。通常认为，普朗克常数能引起明显作用的，都适用量子力学。

然而，牛顿定律仍然在发挥作用。比如牛顿第一定律，惯性定律。在没有外力作用下物体将保持静止或匀速直线运动。可能有人说，老郭你这话可就说得不对了，微观粒子具有波粒二象性，任何时候，它的位置都是不确定的。

其实这是您真的误会了。一个粒子什么情况下才会处于没有外力作用的状态呢？必须是孤立的粒子啊。然而这个世界存在这样的粒子吗？很显然是没有的。

比如我们做电子衍射实验的时候，如果我们去掉前面的狭缝，一个一个发射电子，你会发现，所有电子会打在同一个点上。电子通过狭缝之后会在接收屏上出现条纹，是因为狭缝作为一个宏观物体与电子发生了相互作用。

老式的阴极射线管电视机一直在给我们做这个实验。射出的电子会被精准地控制在它该出现的位置上。轻微的散焦是因为电子的密度大，相互间的库伦斥力导致的。

同样，牛顿第二、第三定律在微观领域一样是有效的，这里我们就不具体分析了。

三、量子力学为什么会与牛顿力学有这么大的差别？

很多人都能对经典物理如数家珍，也能对量子力学聊上那么几句。什么波粒二象性、不确定原理、量子纠缠等等。其实有一个问题是很多人都忽视的，我也很少看到有科普文章提及，那就是在微观领域，我们研究的并不是粒子本身的运动规律，而是整个“系统”的规律。

还是要举例来说明。在经典物理中做受力分析的时候，物体就是物体，施力者和受力者之间是隔离的，它们之间的作用以力的形式，可以从物体的运动状态分析出来。比如我们分析两个站在地面上的人的受力情况，抠掉一个人，并不会对另外一个人的受力状态有什么影响。因为这个人，不会对地球的引力造成影响。

但是这样的方法如果拿到微观领域就不行了。这是因为，粒子的质量都很小，粒子与系统，粒子与粒子之间的作用一般都很强，它们之间会产生强烈的相互影响。你拿掉一个，相当于改变了整个系统的状态，另外一个粒子当然就要受到影响了。

所以我们看到，在量子力学中，我们能够测量到的物理量——波长和振幅，其实都是已经包含了系统的信息的。如果我们还用经典物理中孤立地看问题的方法，当然就不能对量子力学产生正确的理解了。

其实这就是因为数量级的变化带来的物理性质的变化，引起物质运动规律的主要影响因素发生了变化导致的。我再举一个例子来说明数量级变化带来的影响。

近期，新冠病毒霸屏，大家都知道病毒的主要传播途径是飞沫。为什么飞沫能够在空气中长时间飞行而不落到地上呢？并不是因为万有引力不存在了，实际上，引力一直都在。只是因为，飞沫通常都太小了，只有不到100微米。空气分子热运动产生的撞击影响要远大于重力的下落作用。

所以，不是飞沫不会落地，而是在以及其缓慢的速度落地。与其说飞沫在空气中飞，莫不如说飞沫其实是在空气中“游泳”。这与污水中的大颗粒可以很快沉底，而小颗粒会长时间悬浮在水中的道理是一样的。

同样，在没有完成物理学的大统一之前，量子力学即使不考虑引力的作用，同样是一门非常精确的物理学的原因，因为引力要比其它力小几十个数量级，这点影响完全可以忽略不计。

结束语

牛顿力学是不是在宏观上有效，300年的应用，以及我们今天的宇宙航行依然在使用就足以给出答案了。牛顿力学当然同样在微观领域中有效，但是由于我们观察的物理量数量级的剧烈变化，导致我们的观测包含了微观粒子与系统之间相互作用的信息。所以才导致了牛顿力学这种用隔离法处理问题方式的失效，必须使用量子力学这样“系统”性考虑问题的思路。

非常希望我的回答能给您提供有价值的信息。感谢您的阅读，欢迎您关注@郭哥聊科学，我将持续为您提供高质量的科普文章。