WEBVTT

00:00:07.255 --> 00:00:10.812
하이젠베르크 불확정성 원리는
양자물리학에서부터

00:00:10.812 --> 00:00:14.686
일반적인 팝컬쳐까지 이르는
난해한 개념들 중 하나입니다.

00:00:14.686 --> 00:00:20.522
그건 사물의 정확한 위치와 속도를 
절대로 동시에 알 수 없다고 말하죠.

00:00:20.522 --> 00:00:22.893
그리고 문학 비평에서
스포츠 실황방송까지

00:00:22.893 --> 00:00:26.409
모든것은 은유적으로 나타납니다.

00:00:26.409 --> 00:00:29.429
불확정성은 흔히
측정의 결과로 나타나는데,

00:00:29.429 --> 00:00:34.561
사물의 위치를 측정하는 행위는 
그 속도를 바꾸고, 역(逆)도 같습니다.

00:00:34.561 --> 00:00:38.378
실제 근원은 
더 심오하고 더 놀랍습니다.

00:00:38.378 --> 00:00:41.759
불확정성 원리는 우주의 모든것이

00:00:41.759 --> 00:00:46.318
입자와 파동이 동시에 
행위하기 때문에 존재합니다.

00:00:46.318 --> 00:00:50.458
양자역학에서, 사물에 대한 
정확한 위치와 정확한 속도는

00:00:50.458 --> 00:00:51.896
아무런 의미가 없습니다.

00:00:51.896 --> 00:00:53.147
이것을 이해하기 위해서는,

00:00:53.147 --> 00:00:57.053
입자 또는 파동처럼 행위한다는 게
무슨 의미인지 생각해야 합니다.

00:00:57.053 --> 00:01:01.857
정의하자면, 입자는 같은 시간에
한 장소에 존재합니다.

00:01:01.857 --> 00:01:05.286
우리는 특정한 장소에서 그 사물을 
찾을 가능성을 보여주는 것을

00:01:05.286 --> 00:01:09.030
그래프로 재현할 수 있습니다.
그건 대못 모양인데,

00:01:09.030 --> 00:01:13.707
특정한 장소에서는 100%이고,
다른 모든 장소에서는 0%입니다.

00:01:13.707 --> 00:01:17.621
반면에, 파동은 
공간으로 퍼지는 외란인데,

00:01:17.621 --> 00:01:20.338
연못의 표면을 덮는
잔물결과 같은겁니다.

00:01:20.338 --> 00:01:23.767
우리는 선명히 전체적으로 
파동 형태의 특징을 식별할 수 있는데,

00:01:23.767 --> 00:01:25.933
가장 중요하게, 그 파장은

00:01:25.933 --> 00:01:28.640
두 인접 정점사이

00:01:28.640 --> 00:01:30.459
또는 인접 골 사이의 거리입니다.

00:01:30.459 --> 00:01:33.017
그러나 우리는 한 지점만 
할당할 수는 없습니다.

00:01:33.017 --> 00:01:36.282
그것은 다른 여러 장소에
있을 가능성이 높습니다.

00:01:36.282 --> 00:01:39.099
파장은 양자 물리학에서 아주 중요한데,

00:01:39.099 --> 00:01:42.419
사물의 파장이 그것의 운동량인
'질량 X 속도'에

00:01:42.419 --> 00:01:44.024
관련되기 때문입니다.

00:01:44.024 --> 00:01:46.909
빠른 속도의 물체는 큰 운동량이 있고,

00:01:46.909 --> 00:01:50.019
그건 매우 짧은 파장을 의미합니다.

00:01:50.019 --> 00:01:54.559
무거운 물체는 그게 빨리 
움직이지 않아도 큰 운동량이 있고,

00:01:54.559 --> 00:01:57.156
그것은 다시 말해
짧은 파장을 의미합니다.

00:01:57.156 --> 00:02:00.927
이건 우리가 날마다 사물의 파동의
본성을 알아차리지 못하는 이유입니다.

00:02:00.927 --> 00:02:02.644
만약 당신이 야구공을 
공중으로 높이 던지면,

00:02:02.644 --> 00:02:07.029
그것의 파장은 1미터의 1조분의, 
1조분의, 10억분의 1이고,

00:02:07.029 --> 00:02:09.364
너무 작아서 감지하기가 어렵습니다.

00:02:09.364 --> 00:02:12.324
원자나 전자처럼 아주 작은것들은

00:02:12.324 --> 00:02:16.142
물리 실험에서 측정할 수 있는
아주 큰 파장이 있을 수 있습니다.

00:02:16.142 --> 00:02:19.475
만약 순수 파장이 있으면,
그 파장을 측정할 수 있어,

00:02:19.475 --> 00:02:23.101
그 운동량도 측정할 수 있지만
그건 위치가 없습니다.

00:02:23.101 --> 00:02:25.248
우리는 입자 위치를 
아주 잘 알 수 있지만,

00:02:25.248 --> 00:02:28.489
파장이 없기 때문에 
그 운동량을 알지 못합니다.

00:02:28.489 --> 00:02:31.600
각 위치와 운동량 모두를 알려면,

00:02:31.600 --> 00:02:33.760
우리는 두가지의 특징을 섞어

00:02:33.760 --> 00:02:37.163
파장이 있는 그래프를 만들려면
단지 작은 영역에서만 해야 합니다.

00:02:37.163 --> 00:02:38.800
어떻게 이렇게 할 수 있을까요?

00:02:38.800 --> 00:02:41.554
다른 파장을 가진 파동을 
합쳐서 할 수 있습니다.

00:02:41.554 --> 00:02:46.528
그건 다른 운동량을 가질 가능성을 지닌
양자 물체를 부여하는 것을 의미합니다.

00:02:46.528 --> 00:02:49.282
우리가 두개의 파동을 추가시키면,
큰 파동을 만들면서 그 정점이

00:02:49.282 --> 00:02:52.055
정렬하는 곳이 있다는 것과,

00:02:52.055 --> 00:02:55.821
하나의 정점이 다른 골로 채우는 곳이
있다는 것을 알게됩니다.

00:02:55.821 --> 00:02:58.279
그 결과는, 우리가 보는

00:02:58.279 --> 00:03:01.106
아무것도 없는 구간에 의해 분리된 
그 파동의 구간입니다.

00:03:01.106 --> 00:03:02.590
우리가 3개의 파동을 추가한다면,

00:03:02.590 --> 00:03:05.709
파동이 없어지는 구간은 더 커지고,

00:03:05.709 --> 00:03:09.891
4번째 파동에서 그것들은 여전히 커지고,
더 파동하는 구간은 좁아집니다.

00:03:09.891 --> 00:03:13.089
파동을 계속 추가한다면,
파동 꾸러미를 만들 수 있고,

00:03:13.089 --> 00:03:16.168
작은 구간에서는
분명한 파장이 있게 됩니다.

00:03:16.168 --> 00:03:20.224
그건 파동과 입자 본성을 가진
양자 물체지만,

00:03:20.224 --> 00:03:21.821
이렇게 하는 데 성공하려면,

00:03:21.821 --> 00:03:25.805
위치뿐만 아니라 운동량에 대한
확실함을 포기해야만 합니다.

00:03:25.805 --> 00:03:28.223
위치는 한 지점에 제한되지 않습니다.

00:03:28.223 --> 00:03:30.918
파동 꾸러미 중심의 사정거리내에서

00:03:30.918 --> 00:03:32.837
그것을 찾을 높은 가능성이 있고

00:03:32.837 --> 00:03:35.586
그들 중 어떤 하나와 일치하는
운동량을 가진 그것을 찾을

00:03:35.586 --> 00:03:38.012
몇가지 가능성이 있다는 것을 의미하는

00:03:38.012 --> 00:03:41.291
많은 파동을 추가함으로써 
파동 꾸러미를 만듭니다.

00:03:41.291 --> 00:03:44.740
위치와 운동량은 둘 다
이제 확실하지 않고,

00:03:44.740 --> 00:03:46.816
불확실성은 연결됩니다.

00:03:46.816 --> 00:03:49.209
더 작은 파동 꾸러미를 만들어 
위치 불확실성을

00:03:49.209 --> 00:03:52.628
감소시키길 원한다면 
더 많은 파동을 추가시켜야 하는데,

00:03:52.628 --> 00:03:54.865
그것은 더 큰 
운동량 불확실성을 의미합니다.

00:03:54.865 --> 00:03:58.047
만약 운동량에 대해 더 알기를 바라면,
더 큰 파동 꾸러미가 필요하고,

00:03:58.047 --> 00:04:01.012
그것은 더 큰 
위치 불확실성을 의미합니다.

00:04:01.012 --> 00:04:03.221
그것이 
하이젠베르크 불확실성 원리이고,

00:04:03.221 --> 00:04:08.207
1927년 독일 물리학자인 베르너 
하이젠베르크에 의해 처음 진술되었죠.

00:04:08.207 --> 00:04:12.589
이 불확실성은 측정을 
잘하고 못한다는 문제가 아니라

00:04:12.589 --> 00:04:17.107
입자와 파동을 합치는 것으로의
필연적인 결과입니다.

00:04:17.107 --> 00:04:20.663
불확실성 원리는 단지 측정의 
현실적인 한계가 아닙니다.

00:04:20.663 --> 00:04:23.733
그것은 한 물체가 가질 수 있는
어떤 성질을 제한하고,

00:04:23.733 --> 00:04:28.157
우주 자체의 기본구조로
구축된 것입니다.