1
00:00:07,255 --> 00:00:10,812
עיקרון אי הוודאות של הייזנברג
הוא אחד ממספר רעיונות

2
00:00:10,812 --> 00:00:14,686
מפיזיקה קוואנטית שהגיעו לתרבות הפופולרית.

3
00:00:14,686 --> 00:00:18,112
הוא אומר שאתם לעולם לא יכולים
לדעת בו זמנית את המיקום המדוייק

4
00:00:18,112 --> 00:00:22,893
והמהירות המדוייקת של עצמים
ומופיע כמטאפורה בהכל

5
00:00:22,893 --> 00:00:26,409
מביקורת ספרותית לפרשנות ספורט.

6
00:00:26,409 --> 00:00:29,429
אי וודאות מוסברת פעמים רבות
כתוצאה של מדידה,

7
00:00:29,429 --> 00:00:34,561
שפעולת המדידה של מיקום
של עצם משנה את המהירות שלו, או להפך.

8
00:00:34,561 --> 00:00:38,378
המקור האמיתי הוא הרבה יותר
מעמיק והרבה יותר מדהים.

9
00:00:38,378 --> 00:00:41,759
עקרון אי הוודאות קיים מפני שהכל ביקום

10
00:00:41,759 --> 00:00:46,318
מתנהג גם כמו חלקיקים
וגם כמו גלים באותו הזמן.

11
00:00:46,318 --> 00:00:50,458
במכניקה קוואנטית, למיקום המדוייק
והמהירות המדוייקת של עצם

12
00:00:50,458 --> 00:00:51,896
אין משמעות.

13
00:00:51,896 --> 00:00:53,147
כדי להבין את זה,

14
00:00:53,147 --> 00:00:57,053
אנחנו צריכים לחשוב על מה זה אומר
להתנהג כמו חלקיק או גל.

15
00:00:57,053 --> 00:01:01,857
חלקיקים, לפי הגדרה,
קיימים במיקום יחיד בזמן מסויים.

16
00:01:01,857 --> 00:01:05,286
אנחנו יכולים לייצג את זה בגרף
שמראה את ההסתברות למציאת

17
00:01:05,286 --> 00:01:09,030
העצם במיקום מסויים, מה שנראה כמו ספייק,

18
00:01:09,030 --> 00:01:13,707
100% במיקום מסויים, ואפס בכל מקום אחר.

19
00:01:13,707 --> 00:01:17,621
גלים, מצד שני, הם הפרעות פרושות בחלל,

20
00:01:17,621 --> 00:01:20,338
כמו גלים שמכסים את פני הבריכה.

21
00:01:20,338 --> 00:01:23,767
אנחנו יכולים לזהות בברור
את התכונות של תבניות הגלים ככלל,

22
00:01:23,767 --> 00:01:25,933
והכי חשוב, את אורך הגל,

23
00:01:25,933 --> 00:01:28,640
שהוא המרחק בין שני שיאים צמודים,

24
00:01:28,640 --> 00:01:30,459
או שני גאיות צמודים.

25
00:01:30,459 --> 00:01:33,017
אבל אנחנו לא יכול לשייך מיקום יחיד.

26
00:01:33,017 --> 00:01:36,282
יש סבירות טובה שהוא בהרבה מקומות.

27
00:01:36,282 --> 00:01:39,099
אורך הגל הוא חיוני לפיזיקה קוואנטית

28
00:01:39,099 --> 00:01:42,419
מפני שאורך הגל של עצם קשור למומנטום שלו,

29
00:01:42,419 --> 00:01:44,024
מאסה כפול מהירות.

30
00:01:44,024 --> 00:01:46,909
לעצם שנע מהר יש מומנט גדול,

31
00:01:46,909 --> 00:01:50,019
שמתאים לאורך גל מאוד קצר.

32
00:01:50,019 --> 00:01:54,559
לעצם כבד יש הרבה מומנט
אפילו אם הוא לא נע מהר,

33
00:01:54,559 --> 00:01:57,156
ששוב אומר אורך גל קצר מאוד.

34
00:01:57,156 --> 00:02:00,927
לכן אנחנו לא שמים לב
לטבע הגלי של עצמים יום יומיים,

35
00:02:00,927 --> 00:02:02,644
אם תזרקו כדור בסיס למעלה לאויר,

36
00:02:02,644 --> 00:02:07,029
אורך הגל שלו הוא
מיליארדית של טריליונית של טריליונית המטר,

37
00:02:07,029 --> 00:02:09,364
קטן מדי כדי לגלות.

38
00:02:09,364 --> 00:02:12,324
לדברים קטנים, כמו אטומים
או אלקטרונים עם זאת,

39
00:02:12,324 --> 00:02:16,142
יכול להיות אורך גל גדול מספיק
למדידה בניסויים פיזיים.

40
00:02:16,142 --> 00:02:19,475
אז, אם יש לנו גל טהור,
אנחנו יכולים למדוד את אורך הגל שלו,

41
00:02:19,475 --> 00:02:23,101
ולכן את המומנט שלו, אבל אין לו מיקום.

42
00:02:23,101 --> 00:02:25,248
אנחנו יכולים לדעת
את המיקום של חלקיק בקלות,

43
00:02:25,248 --> 00:02:28,489
אבל אין לו אורך גל,
אז אנחנו לא יודעים את המומנט שלו.

44
00:02:28,489 --> 00:02:31,600
כדי לקבל חלקיק גם עם מיקום וגם עם מומנט,

45
00:02:31,600 --> 00:02:33,760
אנחנו צריכים לערב את שתי התמונות

46
00:02:33,760 --> 00:02:37,163
כדי ליצור גרף שיש בו גלים,
אבל רק באזור קטן.

47
00:02:37,163 --> 00:02:38,800
איך אנחנו יכולים לעשות את זה?

48
00:02:38,800 --> 00:02:41,554
על ידי שילוב גלים עם אורכי גל שונים,

49
00:02:41,554 --> 00:02:46,528
מה שאומר לתת לעצם הקוואנטי שלנו
אפשרות להיות בעל מומנט אחר.

50
00:02:46,528 --> 00:02:49,282
כשאנחנו מוסיפים שני גלים,
אנחנו מוצאים שיש מקומות

51
00:02:49,282 --> 00:02:52,055
בהם השיאים מתיישרים ויוצרים גל גדול יותר,

52
00:02:52,055 --> 00:02:55,821
ומקומות אחרים בהם השיאים
של אחד ממלאים את העמקים של אחר.

53
00:02:55,821 --> 00:02:58,279
לתוצאה יש אזורים בהם אנחנו רואים גלים

54
00:02:58,279 --> 00:03:01,106
מופרדים על ידי אזורים של כלום בכלל.

55
00:03:01,106 --> 00:03:02,590
אם נוסיף גל שלישי,

56
00:03:02,590 --> 00:03:05,709
האזור בו הגלים מתבטלים גדל,

57
00:03:05,709 --> 00:03:09,891
רביעי והם גדלים עוד,
עם האזורים הגליים שהופכים צרים יותר.

58
00:03:09,891 --> 00:03:13,089
אם נמשיך להוסיף גלים,
אנחנו יכולים ליצור חבילת גלים

59
00:03:13,089 --> 00:03:16,168
עם אורך גל ברור באזור אחד קטן.

60
00:03:16,168 --> 00:03:20,224
זה עצם קוואנטי גם עם טבע גלי וגם חלקיקי,

61
00:03:20,224 --> 00:03:23,311
אבל כדי להשיג את זה,
היינו צריכים לאבד וודאות

62
00:03:23,311 --> 00:03:25,805
בנוגע למיקום ולמומנט.

63
00:03:25,805 --> 00:03:28,223
המיקום לא מוגבל לנקודה יחידה.

64
00:03:28,223 --> 00:03:30,918
יש סבירות גבוהה למצוא אותו בטווח מסויים

65
00:03:30,918 --> 00:03:32,837
של מרכז חבילת הגלים,

66
00:03:32,837 --> 00:03:35,586
ועשינו את חבילת הגלים
על ידי הוספת הרבה גלים,

67
00:03:35,586 --> 00:03:38,012
מה שאומר שיש הסתברות כלשהי למצוא אותו

68
00:03:38,012 --> 00:03:41,291
עם המומנט שמתאים לכל אחד מהם.

69
00:03:41,291 --> 00:03:44,740
גם המיקום וגם המומנט עכשיו לא וודאיים,

70
00:03:44,740 --> 00:03:46,816
ואי הוודאויות מחוברות.

71
00:03:46,816 --> 00:03:49,209
אם אתם רוצים להפחית
את אי הוודאות של המיקום

72
00:03:49,209 --> 00:03:52,628
על ידי יצירת חבילת גלים קטנה יותר,
אתם צריכים להוסיף עוד גלים,

73
00:03:52,628 --> 00:03:54,865
מה שאומר אי וודאות
גדולה יותר בנוגע למומנט.

74
00:03:54,865 --> 00:03:58,047
אם אתם רוצים לדעת את המומנט טוב יותר,
אתם צריכים חבילת גלים גדולה יותר,

75
00:03:58,047 --> 00:04:01,012
מה שאומר אי וודאות
גדולה יותר בנוגע למיקום.

76
00:04:01,012 --> 00:04:03,221
זה עיקרון אי הוודאות של הייזנברג,

77
00:04:03,221 --> 00:04:08,207
שהועלה לראשונה על ידי הפיזיקאי הגרמני
וורנר הייזנברג ב 1927.

78
00:04:08,207 --> 00:04:12,589
אי הוודאות הזו היא לא עניין
של מדידה טוב או רע,

79
00:04:12,589 --> 00:04:17,107
אלא תוצאה בלתי נמנעת
של שילוב טבע חלקיקי וגלי.

80
00:04:17,107 --> 00:04:20,663
עקרון אי הוודאות הוא לא רק
מגבלה פרקטית של מדידה.

81
00:04:20,663 --> 00:04:23,733
הוא מגבלה של איזה תכונות
יכולות להיות לאובייקט,

82
00:04:23,733 --> 00:04:28,157
שבנויות לתוך המבנה הבסיסי של היקום עצמו.