1
00:00:07,255 --> 00:00:11,782
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، یکی از
معدود ایده هایی از فیزیک کوانتم است

2
00:00:11,782 --> 00:00:14,369

که به فرهنگ عامه راه پیدا کرده.

3
00:00:14,399 --> 00:00:17,686
این فرض بیان می کند که شما نمی توانید 
به طور همزمان، محل دقیق

4
00:00:17,686 --> 00:00:20,322
و سرعت دقیق یک جسم را بدانید.

5
00:00:20,322 --> 00:00:25,293
و به عنوان یک استعاره از هر چیز، 
ازنقد ادبی تا گزارشات ورزشی یافت می شود.

6
00:00:26,253 --> 00:00:28,749
عدم قطعیت معمولا به عنوان 
نتیجه اندازه گیری،

7
00:00:28,749 --> 00:00:34,079
که عمل اندازه گیری محل یک جسم،
سرعت آن را تغییر می دهد، یا بلعکس.

8
00:00:34,079 --> 00:00:38,242
آغاز حقیقی خیلی عمیق تر و 
شگفت انگیز تر است.

9
00:00:38,242 --> 00:00:41,225
اصل عدم قطعیت وجود دارد 
زیرا هر چیز در جهان

10
00:00:41,225 --> 00:00:45,638
همزمان رفتار موجی و ذره ای دارد.

11
00:00:45,638 --> 00:00:51,469
در مکانیک کوانتم، 
مکان و سرعت دقیق یک شی هیچ تعبیری ندارد.

12
00:00:51,478 --> 00:00:56,958
برای فهم این مسئله،لازم است در مورد 
معنی رفتار ذره ای موجی بحث کنیم.

13
00:00:56,966 --> 00:01:01,627
ذرات، طبق تعریف،
هر لحظه در یک مکان حضور دارند.

14
00:01:01,627 --> 00:01:07,363
ما می توانیم این مسئله را توسط یک گراف از 
احتمال یافتن شی در یک مکان خاص نمایش دهیم


15
00:01:07,363 --> 00:01:09,117
که شبیه
یک تابع ضربه است،

16
00:01:09,117 --> 00:01:13,186
احتمال ۱۰۰% حضور در یک مکان خاص و صفر در 
سایر جاها،

17
00:01:13,186 --> 00:01:17,460
از طرفی، موج ها با گسترش در فضا 
دچار اختلال می شوند،

18
00:01:17,460 --> 00:01:19,897
مانند موج هایی که
سطح یک دریاچه را پوشش می دهند.

19
00:01:19,897 --> 00:01:23,661
ما به وضوح می توانیم مشخصات الگوی موج را
به طور کامل مشخص کنیم،

20
00:01:23,661 --> 00:01:25,598
مهم تر از این، طول موج آن،

21
00:01:25,598 --> 00:01:28,257
که فاصله بین دو قله مجاور،

22
00:01:28,257 --> 00:01:29,793
یا دو دره مجاور هست.

23
00:01:29,793 --> 00:01:32,890
اما ما نمی توانیم یک مکان را برای 
آن معین کنیم.

24
00:01:32,890 --> 00:01:36,309
احتمال خوبی برای حضور 
در مکان های متفاوت وجود دارد

25
00:01:36,609 --> 00:01:39,027
طول موج یک ضرورت فیزیک کوانتم است

26
00:01:39,027 --> 00:01:42,052
زیرا طول موج یک شی مرتبط با تکانه آن است،

27
00:01:42,052 --> 00:01:43,949
به عبارت دیگر جرم ضرب در سرعت

28
00:01:43,949 --> 00:01:46,889
اجسامی که حرکت سریع دارند 
تکانه بزرگی دارند،

29
00:01:46,889 --> 00:01:49,344
که متناسب با طول موج خیلی کوچک است

30
00:01:49,344 --> 00:01:53,969
جسم سنگین تکانه بزرگی دارد
حتی اگر حرکت سریعی نداشته باشد.

31
00:01:53,969 --> 00:01:56,439
که دوباره به معنی طول موج خیلی کوچک است.

32
00:01:56,829 --> 00:02:00,679
به همین دلیل است که ماهیت موجی اشیا 
روزمره را نمی فهمیم.

33
00:02:00,699 --> 00:02:02,856
اگر شما یک توپ بیس بال را 
در هوا تکان دهید،

34
00:02:02,856 --> 00:02:06,797
طول موج آن یک میلیاردم از یک تریلیونم 
از یک ترلیونم متراست

35
00:02:06,797 --> 00:02:09,114
خیلی کوچک تر از آن که شناسایی شود.

36
00:02:09,114 --> 00:02:12,089
اشیا کوچک، مثل اتم ها یا الکترون ها


37
00:02:12,089 --> 00:02:16,244
میتوانند طول موجهای به اندازه کافی بزرگ، 
قابل اندازه گیری در تجهیزات فیزیکی داشته باشند

38
00:02:16,244 --> 00:02:19,754
بنابراین، اگر موج خالص داشته باشیم،
می توانیم طول موج آن را اندازه بگیریم،

39
00:02:19,754 --> 00:02:22,462
و همین طور تکانه آن،
اما مکان مشخصی ندارد.

40
00:02:22,462 --> 00:02:24,465
می توانیم مکان ذره را خیلی دقیق بدانیم،

41
00:02:24,465 --> 00:02:27,971
اما این ذره طول موج ندارد.
بنابراین تکانه آن را نداریم.

42
00:02:27,971 --> 00:02:31,378
برای این که هر دوی مکان و طول موج 
یک ذره را داشته باشیم

43
00:02:31,378 --> 00:02:33,439
نیاز داریم دو تصویر را ترکیب کنیم

44
00:02:33,439 --> 00:02:37,210
تا یک گراف ایجاد کنیم که موج هایی دارد،
اما تنها در ناحیه کوچک.

45
00:02:37,210 --> 00:02:38,660
چگونه می توانیم این کار را انجام دهیم؟

46
00:02:38,660 --> 00:02:41,113
با ترکیب موج ها با طول موج های مختلف،

47
00:02:41,113 --> 00:02:46,360
که به این معنی است به شی کوانتمی خود 
امکانی برای داشتن تکانه های مختلف را بدهیم

48
00:02:46,360 --> 00:02:49,134
وقتی دو موج را جمع می کنیم،
درمیابیم که مکان هایی هستند که

49
00:02:49,134 --> 00:02:51,578
قله ها جمع می شوند، 
موج بزرگی را ایجاد می کنند

50
00:02:51,578 --> 00:02:55,392
و مکان هایی که قله یک موج 
با دره دیگری مواجه می شود

51
00:02:55,392 --> 00:02:57,825
سیگنال حاصل شده ناحیه هایی دارد
که می بینیم موج ها

52
00:02:57,825 --> 00:03:00,651
با ناحیه های پوچ جدا می شوند.

53
00:03:00,651 --> 00:03:02,719
اگر موج سومی را اضافه کنیم،

54
00:03:02,759 --> 00:03:05,376
ناحیه هایی که موج ها نا پدید می شوند 
بزرگتر شده،

55
00:03:05,376 --> 00:03:09,740
و با افزودن موج چهارم همچنان بزرگتر می شود
در حالی که ناحیه های موجی باریک تر می شود.

56
00:03:09,740 --> 00:03:12,849
اگر افزودن موج ها را ادامه دهیم،
یک بسته موج ایجاد می کنیم

57
00:03:12,939 --> 00:03:15,891
که طول موج واضح در یک ناحیه کوچک دارد.

58
00:03:15,891 --> 00:03:19,779
این همان شی کوانتمی با 
هر دو ماهیت موج و ذره است،

59
00:03:19,779 --> 00:03:25,268
اما برای کامل کردن این،ما باید قطعیت را
در مورد هر دوی مکان و تکانه از دست بدهیم.

60
00:03:25,268 --> 00:03:27,991
مکان ها محدود به یک نقطه نیست.

61
00:03:27,991 --> 00:03:32,666
احتمال خوبی وجود دارد که شی را 
در محدوده ای از مرکز بسته موج پیدا کنیم،

62
00:03:32,666 --> 00:03:35,468
و بسته موج را با افزودن تعداد زیادی 
موج ایجاد میکنیم

63
00:03:35,468 --> 00:03:38,027
به این معنی که به احتمال خوبی حضور جسم

64
00:03:38,027 --> 00:03:41,096
با تکانه متناسب با طول موج ها 
را پیدا کنیم.

65
00:03:41,096 --> 00:03:44,452
اکنون هر دوی مکان و تکانه نا معین هستند،

66
00:03:44,452 --> 00:03:46,671
و این عدم قطعیت ها مرتبط هستند.

67
00:03:46,671 --> 00:03:49,202
اگر می خواهید عدم قطعیت مکان را با ایجاد

68
00:03:49,202 --> 00:03:52,463
بسته موج کوچک تر کاهش دهید،
نیاز دارید مو جهای بیشتری را اضافه کنید،

69
00:03:52,463 --> 00:03:54,586
که به معنی عدم قطعیت بزرگتر تکانه است.

70
00:03:54,586 --> 00:03:57,943
اگر بخواهید تکانه را بهتر بشناسید، 
بسته موج بزرگتری لازم دارید،

71
00:03:57,943 --> 00:04:00,830
که به معنی عدم قطعیت بیشتر مکان است.

72
00:04:00,830 --> 00:04:03,378
این اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است،

73
00:04:03,378 --> 00:04:08,084
که ابتدا توسط هایزنبرگ فیزیکدان آلمانی 
در سال ۱۹۲۷ ارائه شد

74
00:04:08,424 --> 00:04:12,690
این عدم قطعیت ربطی به اندازه گیری
صحیح یا غلط ندارد،

75
00:04:12,690 --> 00:04:16,637
بلکه یک نتیجه اجتناب ناپذیر
از ترکیب ماهیت ذره و موج است.

76
00:04:16,977 --> 00:04:20,442
اصل عدم قطعیت تنها 
محدودیت عملی در اندازه گیری نیست.

77
00:04:20,442 --> 00:04:24,291
بلکه محدودیتی است که یک شی
در انتخاب ویژگی هایش دارد

78
00:04:24,291 --> 00:04:28,747
ناشی از ذات اصلی خود عالم هستی است