1
00:00:06,885 --> 00:00:10,812
Η Αρχή της Αβεβαιότητας του Χάιζενμπεργκ
είναι μία από τις λίγες ιδέες

2
00:00:10,812 --> 00:00:14,686
της κβαντικής φυσικής που μεταφέρθηκε
στη γενική ποπ κουλτούρα.

3
00:00:14,686 --> 00:00:18,112
Λέει ότι δεν μπορείς ποτέ να γνωρίζεις
ταυτόχρονα την ακριβή θέση

4
00:00:18,112 --> 00:00:22,893
και την ακριβή ταχύτητα ενός αντικειμένου 
και ανάγεται ως μεταφορά σε οτιδήποτε

5
00:00:22,893 --> 00:00:26,409
από την κριτική λογοτεχνίας μέχρι
την αναμετάδοση αθλητικών γεγονότων.

6
00:00:26,409 --> 00:00:29,429
Αρκετές φορές η αβεβαιότητα εκλαμβάνεται
ως αποτέλεσμα μέτρησης


7
00:00:29,429 --> 00:00:34,561
αφού η μέτρηση της θέσης ενός σώματος
μεταβάλει την ταχύτητά του, ή το ανάποδο.

8
00:00:34,561 --> 00:00:38,378
Στην πραγματικότητα η αιτία είναι 
βαθύτερη και εκπληκτικότερη.

9
00:00:38,378 --> 00:00:41,759
Η Αρχή της Αβεβαιότητας υφίσταται
καθώς τα πάντα στο σύμπαν

10
00:00:41,759 --> 00:00:46,028
συμπεριφέρονται ταυτόχρονα
και ως κύματα και ως σωμάτια.

11
00:00:46,028 --> 00:00:50,458
Στην κβαντομηχανική, η ακριβής θέση 
και η ακριβής ταχύτητα ενός αντικειμένου

12
00:00:50,458 --> 00:00:51,896
δεν έχουν νόημα.

13
00:00:51,896 --> 00:00:53,147
Για να το καταλάβουμε αυτό

14
00:00:53,147 --> 00:00:57,053
πρέπει να αναλογιστούμε τι σημαίνει 
κυματική ή σωματιδιακή συμπεριφορά.

15
00:00:57,053 --> 00:01:01,857
Τα σωματίδια, εξ ορισμού, υπάρχουν
σε μία μοναδική θέση κάθε χρονική στιγμή.

16
00:01:01,857 --> 00:01:05,286
Αυτό μπορούμε να το αναπαραστήσουμε
σε ένα γράφημα πιθανότητας εύρεσης

17
00:01:05,286 --> 00:01:09,030
του αντικειμένου σε δεδομένη θέση,
που μοιάζει με ακίδα,

18
00:01:09,030 --> 00:01:13,707
100% στη δεδομένη θέση και 
μηδενική οπουδήποτε αλλού.

19
00:01:13,707 --> 00:01:17,621
Τα κύματα ωστόσο, είναι διαταραχές
που εξαπλώνονται στο χώρο,

20
00:01:17,621 --> 00:01:20,338
όπως οι κυματισμοί
στην επιφάνεια μιας λίμνης.

21
00:01:20,338 --> 00:01:23,767
Μπορούμε ξεκάθαρα να αποδώσουμε
χαρακτηριστικά στο κυματικό μοτίβο

22
00:01:23,767 --> 00:01:25,933
με σημαντικότερο, το μήκος κύματος,

23
00:01:25,933 --> 00:01:28,640
που είναι η απόσταση 
μεταξύ δύο διαδοχικών όρων

24
00:01:28,640 --> 00:01:30,159
ή δύο διαδοχικών κοιλάδων.

25
00:01:30,159 --> 00:01:33,017
Ωστόσο δεν μπορούμε να του
αντιστοιχίσουμε μία μοναδική θέση.

26
00:01:33,017 --> 00:01:36,282
Διαθέτει καλή πιθανότητα ύπαρξης 
σε πληθώρα διαφορετικών θέσεων.

27
00:01:36,282 --> 00:01:39,099
Το μήκος κύματος είναι θεμελιώδες
για την κβαντική φυσική.

28
00:01:39,099 --> 00:01:42,419
καθώς το μήκος κύματος ενός αντικειμένου 
σχετίζεται με την ορμή του,

29
00:01:42,419 --> 00:01:44,024
δηλαδή τη μάζα επί την ταχύτητα.

30
00:01:44,024 --> 00:01:46,909
Ένα γοργά κινούμενο σώμα 
διαθέτει αρκετή ορμή

31
00:01:46,909 --> 00:01:50,019
που αντιστοιχεί σε μικρό μήκος κύματος.

32
00:01:50,019 --> 00:01:54,559
Ένα βαρύ αντικείμενο έχει αρκετή ορμή, 
ακόμα κι αν δε κινείται πολύ γρήγορα,

33
00:01:54,559 --> 00:01:57,156
το οποίο επίσης σημαίνει
μικρό μήκος κύματος.

34
00:01:57,156 --> 00:02:00,927
Γι' αυτό δεν παρατηρούμε την κυματική
φύση των καθημερινών αντικειμένων.

35
00:02:00,927 --> 00:02:03,484
Αν ρίξετε μια μπάλα προς τα πάνω,
το μήκος κύματός της

36
00:02:03,484 --> 00:02:07,029
είναι ένα δισεκατομμυριοστό του 
τρισεκατομμυριοστού του μέτρου,

37
00:02:07,029 --> 00:02:09,364
πολύ μικροσκοπικό για να ανιχνευτεί.

38
00:02:09,364 --> 00:02:12,324
Μικρά αντικείμενα ωστόσο,
όπως άτομα ή ηλεκτρόνια,

39
00:02:12,324 --> 00:02:16,142
έχουν μήκη κύματος αρκετά μεγάλα 
ώστε να είναι μετρήσιμα στα πειράματα.

40
00:02:16,142 --> 00:02:19,475
Έτσι ένα καθαρό κύμα 
έχει μετρήσιμο μήκος κύματος,

41
00:02:19,475 --> 00:02:23,101
άρα και ορμή, αλλά δεν έχει θέση.

42
00:02:23,101 --> 00:02:25,248
Γνωρίζουμε καλά
την ακριβή θέση ενός σώματος,

43
00:02:25,248 --> 00:02:28,489
αλλά αφού δεν έχει μήκος κύματος,
δεν γνωρίζουμε την ορμή του.

44
00:02:28,489 --> 00:02:31,600
Για να γνωρίζουμε ταυτόχρονα
θέση και ορμή ενός σωματιδίου,

45
00:02:31,600 --> 00:02:33,760
πρέπει να αναμείξουμε τις δύο εικόνες

46
00:02:33,760 --> 00:02:37,163
κάνοντας ένα γράφημα κύματος,
που να καταλαμβάνει λίγο χώρο.

47
00:02:37,163 --> 00:02:38,800
Πώς μπορεί να γίνει αυτό;

48
00:02:38,800 --> 00:02:41,554
Συνδυάζοντας κύματα
με διαφορετικά μήκη κύματος,

49
00:02:41,554 --> 00:02:46,528
δηλαδή δίνουμε στο κβαντικό μας 
αντικείμενο πιθανότητα περισσότερων ορμών.

50
00:02:46,528 --> 00:02:49,202
Όταν συνθέτουμε δύο κύματα,
βρίσκουμε ότι υπάρχουν θέσεις

51
00:02:49,202 --> 00:02:52,055
όπου δύο όρη συνυπάρχουν,
διαμορφώνοντας ένα μεγαλύτερο κύμα,

52
00:02:52,055 --> 00:02:55,821
και άλλες θέσεις όπου οι κοιλάδες 
του ενός, γεμίζουν τις κοιλάδες του άλλου.

53
00:02:55,821 --> 00:02:58,279
Ως αποτέλεσμα έχουμε περιοχές 
όπου βλέπουμε κύματα

54
00:02:58,279 --> 00:03:00,946
να διαχωρίζονται από περιοχές 
όπου δεν υπάρχει κύμανση.

55
00:03:00,946 --> 00:03:02,590
Αν προσθέσουμε και ένα τρίτο κύμα,

56
00:03:02,590 --> 00:03:05,709
οι περιοχές όπου τα κύματα 
αλληλοαναιρούνται μεγαλώνουν,

57
00:03:05,709 --> 00:03:09,891
με τέταρτο γίνονται ακόμα μεγαλύτερες,
με τις περιοχές ενίσχυσης να στενεύουν.

58
00:03:09,891 --> 00:03:13,089
Συνεχίζοντας να προσθέτουμε κύματα,
δημιουργούμε ένα κυματοπακέτο

59
00:03:13,089 --> 00:03:16,168
με ευδιάκριτο μήκος κύματος,
εντός μιας μικρής περιοχής.

60
00:03:16,168 --> 00:03:20,224
Αυτό είναι ένα κβαντικό αντικείμενο 
με κυματική και σωματιδιακή φύση,

61
00:03:20,224 --> 00:03:23,311
αλλά για την επίτευξή του χρειάστηκε 
να χάσουμε τη βεβαιότητα

62
00:03:23,311 --> 00:03:25,805
για ταυτόχρονη γνώση θέσης και ορμής.

63
00:03:25,805 --> 00:03:28,143
Οι θέσεις δεν περιορίζονται 
σε ένα μόνο σημείο.

64
00:03:28,143 --> 00:03:30,988
Υπάρχει καλή πιθανότητα εύρεσης του
εντός δεδομένης περιοχής

65
00:03:30,988 --> 00:03:32,837
γύρω από το κέντρο του κυματοπακέτου,

66
00:03:32,837 --> 00:03:35,586
ενώ δημιουργώντας το κυματοπακέτο
προσθέσαμε πολλά κύματα,

67
00:03:35,586 --> 00:03:38,012
που σημαίνει ότι υπάρχει 
πιθανότητα εύρεσής του

68
00:03:38,012 --> 00:03:41,291
με κάποια από τις ορμές
που αντιστοιχεί σε οποιοδήποτε από αυτά.

69
00:03:41,291 --> 00:03:44,740
Και η ορμή και η θέση είναι τώρα αβέβαιες,

70
00:03:44,740 --> 00:03:46,816
με τις αβεβαιότητές τους διασυνδεμένες.

71
00:03:46,816 --> 00:03:49,209
Αν θέλετε να μειώσετε
την αβεβαιότητα της θέσης

72
00:03:49,209 --> 00:03:52,628
με ένα μικρότερο κυματοπακέτο,
πρέπει να προσθέτετε περισσότερα κύματα,

73
00:03:52,628 --> 00:03:54,865
που σημαίνει μεγαλύτερη αβεβαιότητα ορμής.

74
00:03:54,865 --> 00:03:58,047
Καλύτερος προσδιορισμός της ορμής,
απαιτεί μεγαλύτερο κυματοπακέτο

75
00:03:58,047 --> 00:04:01,012
που σημαίνει μεγαλύτερη αβεβαιότητα θέσης.

76
00:04:01,012 --> 00:04:03,221
Αυτή είναι αρχή Αβεβαιότητας 
του Χάιζενμπεργκ,

77
00:04:03,221 --> 00:04:08,207
πρωτοδιατυπωμένη από τον Γερμανό
φυσικό Βέρνερ Χάιζενμπεργκ το 1927.

78
00:04:08,207 --> 00:04:12,589
Η Αρχή της Αβεβαιότητας δεν είναι
θέμα καλής ή κακής μέτρησης,

79
00:04:12,589 --> 00:04:17,107
μα αναπόφευκτο αποτέλεσμα του συνδυασμού 
κυματικής και σωματιδιακής φύσης.

80
00:04:17,107 --> 00:04:20,663
Η Αρχή της Αβεβαιότητας δεν είναι 
ένα πρακτικό όριο στις μετρήσεις μας.

81
00:04:20,663 --> 00:04:23,733
Είναι όριο στο είδος των ιδιοτήτων 
που έχει ένα αντικείμενο,

82
00:04:23,733 --> 00:04:28,157
συνυφασμένη στη θεμελιώδη δομή 
αυτού καθεαυτού του σύμπαντος.