1
00:00:07,255 --> 00:00:10,812
하이젠베르크 불확정성 원리는
양자물리학에서부터

2
00:00:10,812 --> 00:00:14,686
일반적인 팝컬쳐까지 이르는
난해한 개념들 중 하나입니다.

3
00:00:14,686 --> 00:00:20,522
그건 사물의 정확한 위치와 속도를 
절대로 동시에 알 수 없다고 말하죠.

4
00:00:20,522 --> 00:00:22,893
그리고 문학 비평에서
스포츠 실황방송까지

5
00:00:22,893 --> 00:00:26,409
모든것은 은유적으로 나타납니다.

6
00:00:26,409 --> 00:00:29,429
불확정성은 흔히
측정의 결과로 나타나는데,

7
00:00:29,429 --> 00:00:34,561
사물의 위치를 측정하는 행위는 
그 속도를 바꾸고, 역(逆)도 같습니다.

8
00:00:34,561 --> 00:00:38,378
실제 근원은 
더 심오하고 더 놀랍습니다.

9
00:00:38,378 --> 00:00:41,759
불확정성 원리는 우주의 모든것이

10
00:00:41,759 --> 00:00:46,318
입자와 파동이 동시에 
행위하기 때문에 존재합니다.

11
00:00:46,318 --> 00:00:50,458
양자역학에서, 사물에 대한 
정확한 위치와 정확한 속도는

12
00:00:50,458 --> 00:00:51,896
아무런 의미가 없습니다.

13
00:00:51,896 --> 00:00:53,147
이것을 이해하기 위해서는,

14
00:00:53,147 --> 00:00:57,053
입자 또는 파동처럼 행위한다는 게
무슨 의미인지 생각해야 합니다.

15
00:00:57,053 --> 00:01:01,857
정의하자면, 입자는 같은 시간에
한 장소에 존재합니다.

16
00:01:01,857 --> 00:01:05,286
우리는 특정한 장소에서 그 사물을 
찾을 가능성을 보여주는 것을

17
00:01:05,286 --> 00:01:09,030
그래프로 재현할 수 있습니다.
그건 대못 모양인데,

18
00:01:09,030 --> 00:01:13,707
특정한 장소에서는 100%이고,
다른 모든 장소에서는 0%입니다.

19
00:01:13,707 --> 00:01:17,621
반면에, 파동은 
공간으로 퍼지는 외란인데,

20
00:01:17,621 --> 00:01:20,338
연못의 표면을 덮는
잔물결과 같은겁니다.

21
00:01:20,338 --> 00:01:23,767
우리는 선명히 전체적으로 
파동 형태의 특징을 식별할 수 있는데,

22
00:01:23,767 --> 00:01:25,933
가장 중요하게, 그 파장은

23
00:01:25,933 --> 00:01:28,640
두 인접 정점사이

24
00:01:28,640 --> 00:01:30,459
또는 인접 골 사이의 거리입니다.

25
00:01:30,459 --> 00:01:33,017
그러나 우리는 한 지점만 
할당할 수는 없습니다.

26
00:01:33,017 --> 00:01:36,282
그것은 다른 여러 장소에
있을 가능성이 높습니다.

27
00:01:36,282 --> 00:01:39,099
파장은 양자 물리학에서 아주 중요한데,

28
00:01:39,099 --> 00:01:42,419
사물의 파장이 그것의 운동량인
'질량 X 속도'에

29
00:01:42,419 --> 00:01:44,024
관련되기 때문입니다.

30
00:01:44,024 --> 00:01:46,909
빠른 속도의 물체는 큰 운동량이 있고,

31
00:01:46,909 --> 00:01:50,019
그건 매우 짧은 파장을 의미합니다.

32
00:01:50,019 --> 00:01:54,559
무거운 물체는 그게 빨리 
움직이지 않아도 큰 운동량이 있고,

33
00:01:54,559 --> 00:01:57,156
그것은 다시 말해
짧은 파장을 의미합니다.

34
00:01:57,156 --> 00:02:00,927
이건 우리가 날마다 사물의 파동의
본성을 알아차리지 못하는 이유입니다.

35
00:02:00,927 --> 00:02:02,644
만약 당신이 야구공을 
공중으로 높이 던지면,

36
00:02:02,644 --> 00:02:07,029
그것의 파장은 1미터의 1조분의, 
1조분의, 10억분의 1이고,

37
00:02:07,029 --> 00:02:09,364
너무 작아서 감지하기가 어렵습니다.

38
00:02:09,364 --> 00:02:12,324
원자나 전자처럼 아주 작은것들은

39
00:02:12,324 --> 00:02:16,142
물리 실험에서 측정할 수 있는
아주 큰 파장이 있을 수 있습니다.

40
00:02:16,142 --> 00:02:19,475
만약 순수 파장이 있으면,
그 파장을 측정할 수 있어,

41
00:02:19,475 --> 00:02:23,101
그 운동량도 측정할 수 있지만
그건 위치가 없습니다.

42
00:02:23,101 --> 00:02:25,248
우리는 입자 위치를 
아주 잘 알 수 있지만,

43
00:02:25,248 --> 00:02:28,489
파장이 없기 때문에 
그 운동량을 알지 못합니다.

44
00:02:28,489 --> 00:02:31,600
각 위치와 운동량 모두를 알려면,

45
00:02:31,600 --> 00:02:33,760
우리는 두가지의 특징을 섞어

46
00:02:33,760 --> 00:02:37,163
파장이 있는 그래프를 만들려면
단지 작은 영역에서만 해야 합니다.

47
00:02:37,163 --> 00:02:38,800
어떻게 이렇게 할 수 있을까요?

48
00:02:38,800 --> 00:02:41,554
다른 파장을 가진 파동을 
합쳐서 할 수 있습니다.

49
00:02:41,554 --> 00:02:46,528
그건 다른 운동량을 가질 가능성을 지닌
양자 물체를 부여하는 것을 의미합니다.

50
00:02:46,528 --> 00:02:49,282
우리가 두개의 파동을 추가시키면,
큰 파동을 만들면서 그 정점이

51
00:02:49,282 --> 00:02:52,055
정렬하는 곳이 있다는 것과,

52
00:02:52,055 --> 00:02:55,821
하나의 정점이 다른 골로 채우는 곳이
있다는 것을 알게됩니다.

53
00:02:55,821 --> 00:02:58,279
그 결과는, 우리가 보는

54
00:02:58,279 --> 00:03:01,106
아무것도 없는 구간에 의해 분리된 
그 파동의 구간입니다.

55
00:03:01,106 --> 00:03:02,590
우리가 3개의 파동을 추가한다면,

56
00:03:02,590 --> 00:03:05,709
파동이 없어지는 구간은 더 커지고,

57
00:03:05,709 --> 00:03:09,891
4번째 파동에서 그것들은 여전히 커지고,
더 파동하는 구간은 좁아집니다.

58
00:03:09,891 --> 00:03:13,089
파동을 계속 추가한다면,
파동 꾸러미를 만들 수 있고,

59
00:03:13,089 --> 00:03:16,168
작은 구간에서는
분명한 파장이 있게 됩니다.

60
00:03:16,168 --> 00:03:20,224
그건 파동과 입자 본성을 가진
양자 물체지만,

61
00:03:20,224 --> 00:03:21,821
이렇게 하는 데 성공하려면,

62
00:03:21,821 --> 00:03:25,805
위치뿐만 아니라 운동량에 대한
확실함을 포기해야만 합니다.

63
00:03:25,805 --> 00:03:28,223
위치는 한 지점에 제한되지 않습니다.

64
00:03:28,223 --> 00:03:30,918
파동 꾸러미 중심의 사정거리내에서

65
00:03:30,918 --> 00:03:32,837
그것을 찾을 높은 가능성이 있고

66
00:03:32,837 --> 00:03:35,586
그들 중 어떤 하나와 일치하는
운동량을 가진 그것을 찾을

67
00:03:35,586 --> 00:03:38,012
몇가지 가능성이 있다는 것을 의미하는

68
00:03:38,012 --> 00:03:41,291
많은 파동을 추가함으로써 
파동 꾸러미를 만듭니다.

69
00:03:41,291 --> 00:03:44,740
위치와 운동량은 둘 다
이제 확실하지 않고,

70
00:03:44,740 --> 00:03:46,816
불확실성은 연결됩니다.

71
00:03:46,816 --> 00:03:49,209
더 작은 파동 꾸러미를 만들어 
위치 불확실성을

72
00:03:49,209 --> 00:03:52,628
감소시키길 원한다면 
더 많은 파동을 추가시켜야 하는데,

73
00:03:52,628 --> 00:03:54,865
그것은 더 큰 
운동량 불확실성을 의미합니다.

74
00:03:54,865 --> 00:03:58,047
만약 운동량에 대해 더 알기를 바라면,
더 큰 파동 꾸러미가 필요하고,

75
00:03:58,047 --> 00:04:01,012
그것은 더 큰 
위치 불확실성을 의미합니다.

76
00:04:01,012 --> 00:04:03,221
그것이 
하이젠베르크 불확실성 원리이고,

77
00:04:03,221 --> 00:04:08,207
1927년 독일 물리학자인 베르너 
하이젠베르크에 의해 처음 진술되었죠.

78
00:04:08,207 --> 00:04:12,589
이 불확실성은 측정을 
잘하고 못한다는 문제가 아니라

79
00:04:12,589 --> 00:04:17,107
입자와 파동을 합치는 것으로의
필연적인 결과입니다.

80
00:04:17,107 --> 00:04:20,663
불확실성 원리는 단지 측정의 
현실적인 한계가 아닙니다.

81
00:04:20,663 --> 00:04:23,733
그것은 한 물체가 가질 수 있는
어떤 성질을 제한하고,

82
00:04:23,733 --> 00:04:28,157
우주 자체의 기본구조로
구축된 것입니다.