0:00:07.155,0:00:10.722
Zasada nieokreśloności Heisenberga[br]jest jedną z niewielu koncepcji

0:00:10.722,0:00:14.516
fizyki kwantowej, które przeniknęły[br]do kultury popularnej.

0:00:14.516,0:00:18.112
Według niej nie można jednocześnie[br]określić dokładnego położenia

0:00:18.112,0:00:22.893
i dokładnej prędkości obiektu,[br]co jako metafora pojawia się wszędzie,

0:00:22.893,0:00:26.309
od krytyki literackiej[br]po komentarz sportowy.

0:00:26.309,0:00:29.429
Nieokreśloność tłumaczy się[br]często wynikiem pomiaru.

0:00:29.429,0:00:34.561
Pomiar położenia obiektu[br]zmienia jego prędkość, i odwrotnie.

0:00:34.561,0:00:38.278
Przyczyna tkwi głębiej[br]i jest bardziej niezwykła.

0:00:38.278,0:00:41.759
Zasada nieokreśloności istnieje,[br]bo wszystko we wszechświecie

0:00:41.759,0:00:45.988
zachowuje się równocześnie[br]jak cząstka i fala.

0:00:45.988,0:00:50.458
W mechanice kwantowej[br]dokładne położenie i prędkość obiektu

0:00:50.458,0:00:51.896
nie mają znaczenia.

0:00:51.896,0:00:53.147
Aby to zrozumieć,

0:00:53.147,0:00:57.053
trzeba pomyśleć, co oznacza[br]zachowywać się jak cząstka albo fala.

0:00:57.053,0:01:01.857
Cząstki z definicji istnieją[br]w jednym miejscu w czasie.

0:01:01.857,0:01:05.286
Można to pokazać na wykresie[br]prawdopodobieństwa znalezienia

0:01:05.286,0:01:09.030
obiektu w określonym miejscu, [br]który wygląda jak iglica,

0:01:09.030,0:01:13.517
w 100% w jednym miejscu,[br]i nigdzie indziej.

0:01:13.517,0:01:17.521
Za to fale są zaburzeniami[br]rozchodzącymi się w przestrzeni

0:01:17.521,0:01:20.338
jak kręgi po powierzchni stawu.

0:01:20.338,0:01:23.767
Można wyraźnie określić[br]wzór fali jako całości,

0:01:23.767,0:01:25.823
a przede wszystkim jej długość,

0:01:25.823,0:01:28.560
czyli odległość między dwoma[br]sąsiadującymi grzbietami

0:01:28.560,0:01:30.369
albo dwoma sąsiadującymi dolinami,

0:01:30.369,0:01:33.017
ale nie można przypisać im[br]jednego położenia.

0:01:33.017,0:01:36.442
Istnieje spore prawdopodobieństwo,[br]że będą w wielu różnych miejscach.

0:01:36.442,0:01:39.099
Długość fali jest bardzo ważna[br]w fizyce kwantowej,

0:01:39.099,0:01:42.419
bo długość fali obiektu[br]jest związana z jego pędem,

0:01:42.419,0:01:44.024
czyli iloczynem masy i prędkości.

0:01:44.024,0:01:46.909
Szybko poruszający się obiekt[br]ma większy pęd,

0:01:46.909,0:01:50.019
który odpowiada[br]bardzo krótkiej długości fali.

0:01:50.019,0:01:54.399
Ciężki obiekt ma większy pęd,[br]nawet nieporuszając się bardzo szybko,

0:01:54.399,0:01:56.826
co z kolei także oznacza[br]bardzo krótką długość fali.

0:01:56.826,0:02:00.927
Dlatego nie dostrzegamy na co dzień[br]natury fali w przedmiotach.

0:02:00.927,0:02:02.644
Jeśli podrzucisz piłkę do bejsbola,

0:02:02.644,0:02:07.029
długość fali wynosi[br]maciupeńką część metra,

0:02:07.029,0:02:09.364
zbyt małą, aby móc ją wykryć.

0:02:09.364,0:02:12.324
Długość fali małych obiektów,[br]jak atomy czy elektrony,

0:02:12.324,0:02:16.142
jest na tyle duża, że można ją zmierzyć[br]w eksperymentach fizycznych.

0:02:16.142,0:02:19.475
Można zmierzyć[br]długość i pęd czystej fali,

0:02:19.475,0:02:23.101
ale nie jej położenie.

0:02:23.101,0:02:25.248
Można dokładnie[br]określić położenie cząstki,

0:02:25.248,0:02:28.489
ale bez długości fali, nie znamy jej pędu.

0:02:28.489,0:02:31.600
Żeby uzyskać cząstkę[br]posiadająca położenie i pęd,

0:02:31.600,0:02:33.760
trzeba połączenia dwóch obrazów,

0:02:33.760,0:02:37.163
żeby powstał wykres z falami,[br]ale tylko na małej przestrzeni.

0:02:37.163,0:02:38.800
Jak to zrobić?

0:02:38.800,0:02:41.554
Łącząc fale o różnych długościach,

0:02:41.554,0:02:46.528
czyli dając obiektom kwantowym[br]szansę na różne pędy.

0:02:46.528,0:02:49.282
Dodając dwie fale, odkrywamy miejsca,

0:02:49.282,0:02:52.055
gdzie grzbiety pokrywają się,[br]dając większą falę,

0:02:52.055,0:02:55.821
oraz gdzie grzbiety wypełniają doliny.

0:02:55.821,0:02:58.351
Efektem są przestrzenie

0:02:58.351,0:03:01.106
z falami oddzielonymi miejscami,[br]w których nie ma nic.

0:03:01.106,0:03:02.590
Jeśli dodamy trzecią falę,

0:03:02.590,0:03:05.709
miejsca, w których fale[br]znosiły się, powiększają się.

0:03:05.709,0:03:09.891
Przy czwartej nadal rosną,[br]a przestrzenie fal stają się węższe.

0:03:09.891,0:03:13.089
Dodając kolejne, otrzymamy pakiet falowy

0:03:13.089,0:03:16.168
o wyraźnej długości fali[br]na jednej małej przestrzeni.

0:03:16.168,0:03:20.224
To obiekt kwantowy[br]o dwoistej naturze fali i cząstki,

0:03:20.224,0:03:23.311
ale żeby to osiągnąć,[br]trzeba zapomnieć o określoności,

0:03:23.311,0:03:25.805
zarówno położenia jak i pędu.

0:03:25.805,0:03:27.918
Położenie nie jest[br]ograniczone do punktu.

0:03:27.918,0:03:30.918
Istnieje prawdopodobieństwo[br]znalezienia go w pewnym przedziale

0:03:30.918,0:03:32.837
środka pakietu falowego,

0:03:32.837,0:03:35.586
tworzonego przez dodawanie wielu fal,

0:03:35.586,0:03:38.012
co oznacza możliwość znalezienie go

0:03:38.012,0:03:41.291
z pędem odpowiadającym którejś z fal.

0:03:41.291,0:03:44.740
Zarówno położenie jak i pęd[br]są teraz nieokreślone

0:03:44.740,0:03:46.816
a ich nieokreśloności[br]są od siebie zależne.

0:03:46.816,0:03:49.209
Chcąc zredukować nieokreśloność położenia,

0:03:49.209,0:03:52.628
tworząc mniejszy pakiet falowy,[br]trzeba dodać więcej fal,

0:03:52.628,0:03:54.865
co zwiększa nieokreśloność pędu.

0:03:54.865,0:03:58.047
Chcąc lepiej określić pęd,[br]potrzeba większego pakietu falowego,

0:03:58.047,0:04:01.012
co zwiększa nieokreśloność położenia.

0:04:01.012,0:04:03.221
To jest właśnie zasada nieokreśloności,

0:04:03.221,0:04:08.207
którą sformułował niemiecki fizyk,[br]Werner Heisenberg, w 1927 roku.

0:04:08.207,0:04:12.589
Nieokreśloność nie jest kwestią[br]dobrego albo złego pomiaru,

0:04:12.589,0:04:17.107
ale nieuniknionym skutkiem[br]połączenia istoty cząstki i fali.

0:04:17.107,0:04:20.663
Zasada nieokreśloności nie jest[br]jedynie ograniczeniem pomiaru.

0:04:20.663,0:04:23.733
To ograniczenie właściwości,[br]jakie może posiadać obiekt,

0:04:23.733,0:04:28.157
wbudowane w fundamentalną[br]strukturę wszechświata.