WEBVTT

00:00:07.255 --> 00:00:10.812
עיקרון אי הוודאות של הייזנברג
הוא אחד ממספר רעיונות

00:00:10.812 --> 00:00:14.686
מפיזיקה קוואנטית שהגיעו לתרבות הפופולרית.

00:00:14.686 --> 00:00:18.112
הוא אומר שאתם לעולם לא יכולים
לדעת בו זמנית את המיקום המדוייק

00:00:18.112 --> 00:00:22.893
והמהירות המדוייקת של עצמים
ומופיע כמטאפורה בהכל

00:00:22.893 --> 00:00:26.409
מביקורת ספרותית לפרשנות ספורט.

00:00:26.409 --> 00:00:29.429
אי וודאות מוסברת פעמים רבות
כתוצאה של מדידה,

00:00:29.429 --> 00:00:34.561
שפעולת המדידה של מיקום
של עצם משנה את המהירות שלו, או להפך.

00:00:34.561 --> 00:00:38.378
המקור האמיתי הוא הרבה יותר
מעמיק והרבה יותר מדהים.

00:00:38.378 --> 00:00:41.759
עקרון אי הוודאות קיים מפני שהכל ביקום

00:00:41.759 --> 00:00:46.318
מתנהג גם כמו חלקיקים
וגם כמו גלים באותו הזמן.

00:00:46.318 --> 00:00:50.458
במכניקה קוואנטית, למיקום המדוייק
והמהירות המדוייקת של עצם

00:00:50.458 --> 00:00:51.896
אין משמעות.

00:00:51.896 --> 00:00:53.147
כדי להבין את זה,

00:00:53.147 --> 00:00:57.053
אנחנו צריכים לחשוב על מה זה אומר
להתנהג כמו חלקיק או גל.

00:00:57.053 --> 00:01:01.857
חלקיקים, לפי הגדרה,
קיימים במיקום יחיד בזמן מסויים.

00:01:01.857 --> 00:01:05.286
אנחנו יכולים לייצג את זה בגרף
שמראה את ההסתברות למציאת

00:01:05.286 --> 00:01:09.030
העצם במיקום מסויים, מה שנראה כמו ספייק,

00:01:09.030 --> 00:01:13.707
100% במיקום מסויים, ואפס בכל מקום אחר.

00:01:13.707 --> 00:01:17.621
גלים, מצד שני, הם הפרעות פרושות בחלל,

00:01:17.621 --> 00:01:20.338
כמו גלים שמכסים את פני הבריכה.

00:01:20.338 --> 00:01:23.767
אנחנו יכולים לזהות בברור
את התכונות של תבניות הגלים ככלל,

00:01:23.767 --> 00:01:25.933
והכי חשוב, את אורך הגל,

00:01:25.933 --> 00:01:28.640
שהוא המרחק בין שני שיאים צמודים,

00:01:28.640 --> 00:01:30.459
או שני גאיות צמודים.

00:01:30.459 --> 00:01:33.017
אבל אנחנו לא יכול לשייך מיקום יחיד.

00:01:33.017 --> 00:01:36.282
יש סבירות טובה שהוא בהרבה מקומות.

00:01:36.282 --> 00:01:39.099
אורך הגל הוא חיוני לפיזיקה קוואנטית

00:01:39.099 --> 00:01:42.419
מפני שאורך הגל של עצם קשור למומנטום שלו,

00:01:42.419 --> 00:01:44.024
מאסה כפול מהירות.

00:01:44.024 --> 00:01:46.909
לעצם שנע מהר יש מומנט גדול,

00:01:46.909 --> 00:01:50.019
שמתאים לאורך גל מאוד קצר.

00:01:50.019 --> 00:01:54.559
לעצם כבד יש הרבה מומנט
אפילו אם הוא לא נע מהר,

00:01:54.559 --> 00:01:57.156
ששוב אומר אורך גל קצר מאוד.

00:01:57.156 --> 00:02:00.927
לכן אנחנו לא שמים לב
לטבע הגלי של עצמים יום יומיים,

00:02:00.927 --> 00:02:02.644
אם תזרקו כדור בסיס למעלה לאויר,

00:02:02.644 --> 00:02:07.029
אורך הגל שלו הוא
מיליארדית של טריליונית של טריליונית המטר,

00:02:07.029 --> 00:02:09.364
קטן מדי כדי לגלות.

00:02:09.364 --> 00:02:12.324
לדברים קטנים, כמו אטומים
או אלקטרונים עם זאת,

00:02:12.324 --> 00:02:16.142
יכול להיות אורך גל גדול מספיק
למדידה בניסויים פיזיים.

00:02:16.142 --> 00:02:19.475
אז, אם יש לנו גל טהור,
אנחנו יכולים למדוד את אורך הגל שלו,

00:02:19.475 --> 00:02:23.101
ולכן את המומנט שלו, אבל אין לו מיקום.

00:02:23.101 --> 00:02:25.248
אנחנו יכולים לדעת
את המיקום של חלקיק בקלות,

00:02:25.248 --> 00:02:28.489
אבל אין לו אורך גל,
אז אנחנו לא יודעים את המומנט שלו.

00:02:28.489 --> 00:02:31.600
כדי לקבל חלקיק גם עם מיקום וגם עם מומנט,

00:02:31.600 --> 00:02:33.760
אנחנו צריכים לערב את שתי התמונות

00:02:33.760 --> 00:02:37.163
כדי ליצור גרף שיש בו גלים,
אבל רק באזור קטן.

00:02:37.163 --> 00:02:38.800
איך אנחנו יכולים לעשות את זה?

00:02:38.800 --> 00:02:41.554
על ידי שילוב גלים עם אורכי גל שונים,

00:02:41.554 --> 00:02:46.528
מה שאומר לתת לעצם הקוואנטי שלנו
אפשרות להיות בעל מומנט אחר.

00:02:46.528 --> 00:02:49.282
כשאנחנו מוסיפים שני גלים,
אנחנו מוצאים שיש מקומות

00:02:49.282 --> 00:02:52.055
בהם השיאים מתיישרים ויוצרים גל גדול יותר,

00:02:52.055 --> 00:02:55.821
ומקומות אחרים בהם השיאים
של אחד ממלאים את העמקים של אחר.

00:02:55.821 --> 00:02:58.279
לתוצאה יש אזורים בהם אנחנו רואים גלים

00:02:58.279 --> 00:03:01.106
מופרדים על ידי אזורים של כלום בכלל.

00:03:01.106 --> 00:03:02.590
אם נוסיף גל שלישי,

00:03:02.590 --> 00:03:05.709
האזור בו הגלים מתבטלים גדל,

00:03:05.709 --> 00:03:09.891
רביעי והם גדלים עוד,
עם האזורים הגליים שהופכים צרים יותר.

00:03:09.891 --> 00:03:13.089
אם נמשיך להוסיף גלים,
אנחנו יכולים ליצור חבילת גלים

00:03:13.089 --> 00:03:16.168
עם אורך גל ברור באזור אחד קטן.

00:03:16.168 --> 00:03:20.224
זה עצם קוואנטי גם עם טבע גלי וגם חלקיקי,

00:03:20.224 --> 00:03:23.311
אבל כדי להשיג את זה,
היינו צריכים לאבד וודאות

00:03:23.311 --> 00:03:25.805
בנוגע למיקום ולמומנט.

00:03:25.805 --> 00:03:28.223
המיקום לא מוגבל לנקודה יחידה.

00:03:28.223 --> 00:03:30.918
יש סבירות גבוהה למצוא אותו בטווח מסויים

00:03:30.918 --> 00:03:32.837
של מרכז חבילת הגלים,

00:03:32.837 --> 00:03:35.586
ועשינו את חבילת הגלים
על ידי הוספת הרבה גלים,

00:03:35.586 --> 00:03:38.012
מה שאומר שיש הסתברות כלשהי למצוא אותו

00:03:38.012 --> 00:03:41.291
עם המומנט שמתאים לכל אחד מהם.

00:03:41.291 --> 00:03:44.740
גם המיקום וגם המומנט עכשיו לא וודאיים,

00:03:44.740 --> 00:03:46.816
ואי הוודאויות מחוברות.

00:03:46.816 --> 00:03:49.209
אם אתם רוצים להפחית
את אי הוודאות של המיקום

00:03:49.209 --> 00:03:52.628
על ידי יצירת חבילת גלים קטנה יותר,
אתם צריכים להוסיף עוד גלים,

00:03:52.628 --> 00:03:54.865
מה שאומר אי וודאות
גדולה יותר בנוגע למומנט.

00:03:54.865 --> 00:03:58.047
אם אתם רוצים לדעת את המומנט טוב יותר,
אתם צריכים חבילת גלים גדולה יותר,

00:03:58.047 --> 00:04:01.012
מה שאומר אי וודאות
גדולה יותר בנוגע למיקום.

00:04:01.012 --> 00:04:03.221
זה עיקרון אי הוודאות של הייזנברג,

00:04:03.221 --> 00:04:08.207
שהועלה לראשונה על ידי הפיזיקאי הגרמני
וורנר הייזנברג ב 1927.

00:04:08.207 --> 00:04:12.589
אי הוודאות הזו היא לא עניין
של מדידה טוב או רע,

00:04:12.589 --> 00:04:17.107
אלא תוצאה בלתי נמנעת
של שילוב טבע חלקיקי וגלי.

00:04:17.107 --> 00:04:20.663
עקרון אי הוודאות הוא לא רק
מגבלה פרקטית של מדידה.

00:04:20.663 --> 00:04:23.733
הוא מגבלה של איזה תכונות
יכולות להיות לאובייקט,

00:04:23.733 --> 00:04:28.157
שבנויות לתוך המבנה הבסיסי של היקום עצמו.