世上沒有兩片相同的葉子，那有沒有兩個相同的原子呢？

德國哲學家萊布尼茨在擔任宮廷顧問期間，曾經對國王說過這樣的一句話：“天地間沒有兩個彼此完全相同的東西”，侍女們聽到了這句話，便走進花園，紛紛尋找起葉子來，結果真的沒能找到兩片完全相同的葉子，於是便有了前面的那句話：“世界上沒有兩片完全相同的葉子”。這是一個哲學問題，但也是一個科學事實，因為在宏觀世界之中的確找不到兩個完全相同的東西。葉子是自然長成的，找不到相同的是理所當然，難道人造物品也找不到完全相同的嗎？是的。

那麼世界上為什麼找不到兩個完全形同的東西呢？因為宏觀世界的物質結構都太過複雜了，就拿玻璃杯來說，構成一個玻璃杯的原子可謂是不計其數，根本不可能保證這些原子的組成都一模一樣，況且宏觀世界的一次輕微接觸，在宏觀世界看來不會引起任何的變化，但卻會引起微觀世界的鉅變，從而導致兩個看似一樣的物品在微觀視角下變得千差萬別。那麼，在宏觀世界裡找不到兩個完全相同的東西，那麼在微觀世界又當如何呢？

原子，就是我們最常聽到的微觀物質，它的基本結構就是原子核與核外電子，而原子核又由質子和中子所組成。不同的原子肯定是不一樣的，比如在元素週期表中排在第一的氫原子，它的構造非常簡單，只由一個質子和一個電子所組成。而排名第二位的氦原子核內則擁有兩個質子和兩個中子，很顯然，氫原子與氦原子的的差別是非常巨大的。兩種不同的元素之間有著明顯的差異，同一種元素的各個同位素之間差異一樣很大，比如氫的同位素氘的原子核內有一個質子和一箇中子，而另一個同位素氚的原子核內則擁有一個質子和兩個中子。

要判斷兩個氫原子是否完全相同，就必須要著眼於氫原子的內在結構，而非外在屬性。這就好比一個人，他的內在結構就是構成他身體的組織細胞，而外在屬性就是他的衣著和行為等等。那麼氫原子的外在屬性是什麼呢？就是它所擁有的能量，比如運動速度較快的氫原子擁有更高的動能，而運動速度較低的氫原子的動能則較低，但這是可以改變的，所以並不能以此來判斷兩個氫原子是否相同。那麼什麼是氫原子的內在結構呢？就是組成它的質子和電子。

為什麼做不到呢？因為它們太小了。質子的直徑為1。6~1。7x10∧-15m，如此小的物質，我們根本沒有能力去觀察它們之間是否存在著差異。但這並不是說我們就沒有辦法對兩個原子是否相同作出判斷，我們可以從原子的量子態入手。所謂原子的量子態就是指這個原子系統的狀態，這其中包含了很多的內容，比如微觀粒子的波函式、質子或電子的自旋等等。以自旋為例，如果兩個氫原子中質子和電子的自旋不同，那麼這兩個氫原子就是不一樣。

關於“全同粒子”，在量子力學中還有著這樣的一個假設，那就是系統內的任意兩個全同粒子交換位置，不會改變系統的狀態。現在我們知道了，宏觀世界的規則與微觀世界並不相同，宏觀世界裡找不到兩片完全相同的樹葉，但在微觀世界卻可以找到兩個完全相同的原子。不過微觀世界的“完全相同”還是要加上一個引號，因為它們只是在現有的認知條件下完全相同，至於二者是不是真的完全相同，現在還不能做出最終的定論。