[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:07.26,0:00:10.81,Default,,0000,0000,0000,,ハイゼンベルクの不確定性原理とは\N量子力学に端を発し Dialogue: 0,0:00:10.81,0:00:14.69,Default,,0000,0000,0000,,ポップカルチャーにまで浸透した\N思想の一つです Dialogue: 0,0:00:14.69,0:00:18.11,Default,,0000,0000,0000,,それによると物質の\N正確な位置と正確な速度を Dialogue: 0,0:00:18.11,0:00:22.89,Default,,0000,0000,0000,,同時に知ることは不可能であり\Nまた あらゆることの比喩として Dialogue: 0,0:00:22.89,0:00:26.41,Default,,0000,0000,0000,,文芸評論やスポーツのコメントにも\N使われています Dialogue: 0,0:00:26.41,0:00:29.43,Default,,0000,0000,0000,,この不確定性は通常\N測定によってもたらされたとされ Dialogue: 0,0:00:29.43,0:00:34.56,Default,,0000,0000,0000,,物質の位置を測定すると\N速度を変えてしまう その逆も然りです Dialogue: 0,0:00:34.56,0:00:38.38,Default,,0000,0000,0000,,本当の起源はもっと深遠であり\N驚くべきものです Dialogue: 0,0:00:38.38,0:00:41.76,Default,,0000,0000,0000,,不確定性原理は\Nこの世のあらゆるものが Dialogue: 0,0:00:41.76,0:00:46.32,Default,,0000,0000,0000,,同時に粒子としても波としても\N振る舞うがゆえに存在します Dialogue: 0,0:00:46.32,0:00:50.46,Default,,0000,0000,0000,,量子力学においては正確な位置と\N物質の正確な速度というものには Dialogue: 0,0:00:50.46,0:00:51.90,Default,,0000,0000,0000,,意味がありません Dialogue: 0,0:00:51.90,0:00:53.15,Default,,0000,0000,0000,,これを理解するには Dialogue: 0,0:00:53.15,0:00:57.05,Default,,0000,0000,0000,,粒子や波のように振る舞うという意味を\N考えてみる必要があります Dialogue: 0,0:00:57.05,0:01:01.86,Default,,0000,0000,0000,,粒子はある瞬間に\N一か所に存在するものだと定義されます Dialogue: 0,0:01:01.86,0:01:05.29,Default,,0000,0000,0000,,これは特定の場所で\N物質が見つかる確率を表す Dialogue: 0,0:01:05.29,0:01:09.03,Default,,0000,0000,0000,,スパイク状のグラフで表すことができるため Dialogue: 0,0:01:09.03,0:01:13.71,Default,,0000,0000,0000,,ある位置で見つかる確率は100%\N残りの場所では0となります Dialogue: 0,0:01:13.71,0:01:17.62,Default,,0000,0000,0000,,一方 波は湖面の波紋のように Dialogue: 0,0:01:17.62,0:01:20.34,Default,,0000,0000,0000,,空間に広がっているのです Dialogue: 0,0:01:20.34,0:01:23.77,Default,,0000,0000,0000,,人は波のパターンをはっきりと\Nとらえることはできますが Dialogue: 0,0:01:23.77,0:01:25.93,Default,,0000,0000,0000,,最も大切なのは\Nその波長であり Dialogue: 0,0:01:25.93,0:01:28.64,Default,,0000,0000,0000,,これは波が持つ並んだ\N2つの山の間の距離 または Dialogue: 0,0:01:28.64,0:01:30.46,Default,,0000,0000,0000,,2つの谷間の距離でもあります Dialogue: 0,0:01:30.46,0:01:33.02,Default,,0000,0000,0000,,しかし 一つの場所に\N特定する事はできません Dialogue: 0,0:01:33.02,0:01:36.28,Default,,0000,0000,0000,,様々な別の場所にも\N確率的に存在します Dialogue: 0,0:01:36.28,0:01:39.10,Default,,0000,0000,0000,,波長は量子力学には\N欠かすことができないものです Dialogue: 0,0:01:39.10,0:01:42.42,Default,,0000,0000,0000,,実は 物質の波長は\Nその運動量に関係があり Dialogue: 0,0:01:42.42,0:01:44.02,Default,,0000,0000,0000,,これは質量×速度で表せます Dialogue: 0,0:01:44.02,0:01:46.91,Default,,0000,0000,0000,,ですから 速く動く物質は\N運動量が大きく Dialogue: 0,0:01:46.91,0:01:50.02,Default,,0000,0000,0000,,これは波長が短い事を意味します Dialogue: 0,0:01:50.02,0:01:54.56,Default,,0000,0000,0000,,また重い物は動きは遅くとも\N運動量が大きいのです Dialogue: 0,0:01:54.56,0:01:57.16,Default,,0000,0000,0000,,これも波長が短いことを意味します Dialogue: 0,0:01:57.16,0:02:00.93,Default,,0000,0000,0000,,そのため身の回りの物質が持つ\N波の特性には気づくことがないのです Dialogue: 0,0:02:00.93,0:02:02.64,Default,,0000,0000,0000,,例えば ボールを\N空中に放り投げると Dialogue: 0,0:02:02.64,0:02:07.03,Default,,0000,0000,0000,,その波長は一兆分の一兆分の\Nそのまた十億分の一メートルとなり Dialogue: 0,0:02:07.03,0:02:09.36,Default,,0000,0000,0000,,これだけ短いと検知することはできません Dialogue: 0,0:02:09.36,0:02:12.32,Default,,0000,0000,0000,,しかし 原子や電子といった小さな物質は Dialogue: 0,0:02:12.32,0:02:16.14,Default,,0000,0000,0000,,物理実験で観測できる波長を\N持っています Dialogue: 0,0:02:16.14,0:02:19.48,Default,,0000,0000,0000,,つまり 純粋な波があれば\Nその波長を測定することができます Dialogue: 0,0:02:19.48,0:02:23.10,Default,,0000,0000,0000,,すなわち 運動量はわかるものの\N位置は確定しません Dialogue: 0,0:02:23.10,0:02:25.25,Default,,0000,0000,0000,,粒子の位置については\Nよくわかりますが Dialogue: 0,0:02:25.25,0:02:28.49,Default,,0000,0000,0000,,波長を持たないため\Nその運動量は不明とされます Dialogue: 0,0:02:28.49,0:02:31.60,Default,,0000,0000,0000,,位置と運動量の両方を持つ\N粒子を得るには Dialogue: 0,0:02:31.60,0:02:33.76,Default,,0000,0000,0000,,2つの図をあわせてやり Dialogue: 0,0:02:33.76,0:02:37.16,Default,,0000,0000,0000,,ごく狭いエリアに波があるグラフを\N作成する必要があります Dialogue: 0,0:02:37.16,0:02:38.80,Default,,0000,0000,0000,,どうすればいいのでしょうか? Dialogue: 0,0:02:38.80,0:02:41.55,Default,,0000,0000,0000,,それは異なる波長を持つ波を\N組み合わせる事で Dialogue: 0,0:02:41.55,0:02:46.53,Default,,0000,0000,0000,,これは量子的物体に異なる運動量を持つ\N可能性を与えることを意味します Dialogue: 0,0:02:46.53,0:02:49.28,Default,,0000,0000,0000,,2つの波を足し合わせると Dialogue: 0,0:02:49.28,0:02:52.06,Default,,0000,0000,0000,,山が並んで大きな波を作り出す\N場所があることに気づきます Dialogue: 0,0:02:52.06,0:02:55.82,Default,,0000,0000,0000,,また山が谷を埋めてしまう\N場所もあります Dialogue: 0,0:02:55.82,0:02:58.28,Default,,0000,0000,0000,,その結果 波がある場所と Dialogue: 0,0:02:58.28,0:03:01.11,Default,,0000,0000,0000,,全くないところに分けることができます Dialogue: 0,0:03:01.11,0:03:02.59,Default,,0000,0000,0000,,3つ目の波を加えると Dialogue: 0,0:03:02.59,0:03:05.71,Default,,0000,0000,0000,,波を打ち消す範囲が広くなり Dialogue: 0,0:03:05.71,0:03:09.89,Default,,0000,0000,0000,,4つ目で波を打ち消す範囲は広がり\N波の範囲の間隔が狭くなります Dialogue: 0,0:03:09.89,0:03:13.09,Default,,0000,0000,0000,,このように波を加え続けていくと Dialogue: 0,0:03:13.09,0:03:16.17,Default,,0000,0000,0000,,ある狭い範囲にはっきりとした\N波長の波束を作ることができます Dialogue: 0,0:03:16.17,0:03:20.22,Default,,0000,0000,0000,,これこそ波と粒子の性質を持つ\N量子的な物体です Dialogue: 0,0:03:20.22,0:03:23.31,Default,,0000,0000,0000,,しかし これを行うと Dialogue: 0,0:03:23.31,0:03:25.80,Default,,0000,0000,0000,,位置と運動量の双方の確実性が\N失われてしまいます Dialogue: 0,0:03:25.80,0:03:28.22,Default,,0000,0000,0000,,この位置を一点に\N限定する事はできません Dialogue: 0,0:03:28.22,0:03:30.92,Default,,0000,0000,0000,,ただ波束の中心付近のある範囲に\Nそれを見い出せる Dialogue: 0,0:03:30.92,0:03:32.84,Default,,0000,0000,0000,,確率が高いことを示しているだけです Dialogue: 0,0:03:32.84,0:03:35.59,Default,,0000,0000,0000,,なお 複数の波を足していくことで\N波束をつくった場合 Dialogue: 0,0:03:35.59,0:03:38.01,Default,,0000,0000,0000,,その内のどの単一の波についても Dialogue: 0,0:03:38.01,0:03:41.29,Default,,0000,0000,0000,,対応する運動量があって\Nある確率で見出されます Dialogue: 0,0:03:41.29,0:03:44.74,Default,,0000,0000,0000,,さあ これで位置と運動量\N双方が不確定となり Dialogue: 0,0:03:44.74,0:03:46.82,Default,,0000,0000,0000,,これらの不確定性が結びつきました Dialogue: 0,0:03:46.82,0:03:49.21,Default,,0000,0000,0000,,位置の不確定性を\N減少させたいと思えば Dialogue: 0,0:03:49.21,0:03:52.63,Default,,0000,0000,0000,,波をさらに加えて\N波束をさらに小さくする必要がありますが Dialogue: 0,0:03:52.63,0:03:54.86,Default,,0000,0000,0000,,そうすると運動の不確定さが増します Dialogue: 0,0:03:54.86,0:03:58.05,Default,,0000,0000,0000,,運動量の精度を高めようとすると\N波束が大きくなってしまい Dialogue: 0,0:03:58.05,0:04:01.01,Default,,0000,0000,0000,,今度は位置が確定しなくなるのです Dialogue: 0,0:04:01.01,0:04:03.22,Default,,0000,0000,0000,,これがハイゼンベルクの不確定性原理です Dialogue: 0,0:04:03.22,0:04:08.21,Default,,0000,0000,0000,,1927年にドイツの物理学者\NW. ハイゼンベルクが提唱しました Dialogue: 0,0:04:08.21,0:04:12.59,Default,,0000,0000,0000,,この不確定性は測定の\N精度の問題なのではなく Dialogue: 0,0:04:12.59,0:04:17.11,Default,,0000,0000,0000,,粒子と波の特性が結びついた\N結果なので避けることはできません Dialogue: 0,0:04:17.11,0:04:20.66,Default,,0000,0000,0000,,不確定性原理は\N測定の限界を示すだけではありません Dialogue: 0,0:04:20.66,0:04:23.73,Default,,0000,0000,0000,,物質が持ちうる特性の限界であり Dialogue: 0,0:04:23.73,0:04:28.16,Default,,0000,0000,0000,,これは宇宙の基本的な仕組みに\N組み込まれているのです