1
00:00:07,255 --> 00:00:11,202
O Princípio de Incerteza de Heisenberg
é uma das ideias da física quântica

2
00:00:11,202 --> 00:00:14,686
que foram adotadas pela cultura popular.

3
00:00:14,686 --> 00:00:18,112
Ele diz que você nunca pode saber
ao mesmo tempo a posição exata

4
00:00:18,112 --> 00:00:22,893
e a velocidade exata de um objeto
e é usado como uma metáfora

5
00:00:22,893 --> 00:00:26,409
em situações desde a crítica literária
até o comentário esportivo.

6
00:00:26,409 --> 00:00:29,899
A incerteza é geralmente explicada como 
uma consequência da mensuração,

7
00:00:29,899 --> 00:00:34,561
o ato de medir a posição de um objeto
muda sua velocidade e vice-versa.

8
00:00:34,561 --> 00:00:38,378
A causa real é muito mais profunda
e mais surpreendente:

9
00:00:38,378 --> 00:00:41,759
O Princípio da Incerteza existe
porque tudo no universo

10
00:00:41,759 --> 00:00:46,318
se comporta como uma partícula e uma onda
ao mesmo tempo.

11
00:00:46,318 --> 00:00:50,458
Na mecânica quântica, a posição exata
e a velocidade exata de um objeto

12
00:00:50,458 --> 00:00:51,896
não têm sentido.

13
00:00:51,896 --> 00:00:53,147
Para entender isso,

14
00:00:53,147 --> 00:00:54,820
precisamos pensar no que significa

15
00:00:54,820 --> 00:00:57,013
o comportamento de 
partícula ou onda.

16
00:00:57,013 --> 00:01:01,857
Partículas, por definição, existem em 
um único lugar a todo instante no tempo.

17
00:01:01,857 --> 00:01:05,196
Podemos representar isso num gráfico 
que mostra a probabilidade

18
00:01:05,196 --> 00:01:08,033
de encontrar o objeto 
em um determinado lugar.

19
00:01:08,033 --> 00:01:09,830
O gráfico apresenta um pico,

20
00:01:09,830 --> 00:01:13,707
de 100% em uma posição específica,
e zero nos outros lugares.

21
00:01:13,707 --> 00:01:17,621
Ondas, por outro lado, são perturbações
que se propagam expandindo no espaço,

22
00:01:17,621 --> 00:01:19,968
como as ondulações
na superfície de um lago.

23
00:01:19,968 --> 00:01:22,203
Podemos facilmente 
identificar características

24
00:01:22,203 --> 00:01:24,068
do padrão de onda como um todo,

25
00:01:24,068 --> 00:01:25,933
principalmente o comprimento de onda,

26
00:01:25,933 --> 00:01:30,450
que é a distância entre dois picos 
consecutivos ou dois vales consecutivos.

27
00:01:30,450 --> 00:01:33,017
Mas não podemos dar a eles
uma única posição.

28
00:01:33,017 --> 00:01:34,454
Há uma grande chance

29
00:01:34,454 --> 00:01:36,641
de ele estar em
vários lugares diferentes.

30
00:01:36,641 --> 00:01:39,099
O comprimento de onda é essencial
na física quântica

31
00:01:39,099 --> 00:01:40,990
pois o comprimento de onda 
de um objeto

32
00:01:40,990 --> 00:01:42,771
está associado ao seu momento linear,

33
00:01:42,771 --> 00:01:44,024
massa vezes a velocidade.

34
00:01:44,024 --> 00:01:46,909
Um objeto a alta velocidade 
tem momento linear grande,

35
00:01:46,909 --> 00:01:50,019
que corresponde a 
um comprimento de onda muito curto.

36
00:01:50,019 --> 00:01:54,559
Um objeto pesado tem momento grande 
mesmo a baixa velocidade,

37
00:01:54,559 --> 00:01:57,037
e também tem um comprimento
de onda muito curto.

38
00:01:57,057 --> 00:01:58,447
É por isso que não percebemos

39
00:01:58,447 --> 00:02:00,847
a natureza ondulatória
dos objetos cotidianos.

40
00:02:00,847 --> 00:02:04,040
Se você lançar uma bola de beisebol,
o comprimento de onda dela será

41
00:02:04,040 --> 00:02:06,911
um bilionésimo de trilionésimo 
de trilionésimo de um metro,

42
00:02:06,911 --> 00:02:08,954
minúsculo demais para ser detectado.

43
00:02:08,954 --> 00:02:11,562
Mesmo assim, coisas pequenas,
como átomos ou elétrons,

44
00:02:11,562 --> 00:02:13,995
têm comprimento de onda
suficientemente grandes

45
00:02:13,995 --> 00:02:16,471
para serem medidos 
em experimentos de física.

46
00:02:16,471 --> 00:02:19,778
Assim, se temos uma onda pura,
podemos medir seu comprimento de onda,

47
00:02:19,778 --> 00:02:22,559
e portanto seu momento,
mas ela não possui uma posição.


48
00:02:22,559 --> 00:02:24,730
Podemos até saber a posição 
de uma partícula,

49
00:02:24,730 --> 00:02:26,681
mas elas não têm 
um comprimento de onda,

50
00:02:26,681 --> 00:02:28,362
portanto não sabemos seu momento.

51
00:02:28,362 --> 00:02:31,543
Para ter uma partícula 
com posição e também momento,

52
00:02:31,543 --> 00:02:33,550
precisamos misturar as duas coisas,

53
00:02:33,550 --> 00:02:36,834
construindo um gráfico que tem ondas,
mas apenas em uma pequena área.

54
00:02:36,834 --> 00:02:38,408
Como se faz isso?

55
00:02:38,408 --> 00:02:41,262
Combinando ondas de
comprimento de ondas diferentes,


56
00:02:41,262 --> 00:02:44,115
isto é, dando ao objeto quântico 
a possibilidade de ter

57
00:02:44,115 --> 00:02:46,266
vários momentos diferentes.

58
00:02:46,266 --> 00:02:47,717
Quando juntarmos duas ondas,

59
00:02:47,717 --> 00:02:49,410
descobrimos que há locais

60
00:02:49,410 --> 00:02:52,243
onde os picos se alinham,
formando uma onda maior,

61
00:02:52,243 --> 00:02:55,186
e locais onde os picos de uma
coincidem com os vales da outra.

62
00:02:55,186 --> 00:03:00,470
A resultante terá regiões onde vemos ondas
separadas por regiões sem nada.

63
00:03:00,470 --> 00:03:02,689
Se adicionarmos uma terceira onda,

64
00:03:02,689 --> 00:03:05,579
as regiões onde as ondas se cancelam
ficam maiores,

65
00:03:05,579 --> 00:03:09,909
mais uma e os vazios serão ainda maiores,
e as regiões onduladas mais estreitas.

66
00:03:09,909 --> 00:03:13,089
Se continuarmos juntando ondas,
teremos um pacote de onda,

67
00:03:13,089 --> 00:03:16,168
com um comprimento de onda
nítido em uma pequena região.

68
00:03:16,168 --> 00:03:20,224
Teremos um objeto quântico com
natureza simultânea de onda e partícula.

69
00:03:20,224 --> 00:03:23,311
Mas para conseguir isso,
foi preciso abrir mão da certeza

70
00:03:23,311 --> 00:03:25,805
tanto da posição quanto do momento.

71
00:03:25,805 --> 00:03:28,063
A posição não está restrita
a um único ponto.

72
00:03:28,063 --> 00:03:30,918
Há uma boa probabilidade
de encontrá-lo dentro de uma região

73
00:03:30,918 --> 00:03:32,627
perto do centro do pacote de onda.

74
00:03:32,627 --> 00:03:35,296
Nós construímos o pacote de onda
juntando várias ondas,

75
00:03:35,296 --> 00:03:38,012
ou seja, há probabilidade
de encontrá-lo com um momento

76
00:03:38,012 --> 00:03:41,291
igual ao momento
de qualquer uma dessas ondas.

77
00:03:41,291 --> 00:03:44,740
A posição e o momento agora
são indeterminados,

78
00:03:44,740 --> 00:03:46,816
e essas incertezas estão ligadas.

79
00:03:46,816 --> 00:03:49,209
Se você quiser reduzir
a incerteza na posição

80
00:03:49,209 --> 00:03:52,628
fazendo um pacote de ondas menor,
é preciso adicionar mais ondas,

81
00:03:52,628 --> 00:03:54,865
o que implica em 
maior incerteza no momento.

82
00:03:54,865 --> 00:03:56,547
Já um pacote de ondas maior

83
00:03:56,547 --> 00:03:59,466
permitirá conhecer melhor o momento,
o que implica

84
00:03:59,466 --> 00:04:01,637
maior incerteza na posição.

85
00:04:01,637 --> 00:04:03,834
Esse é o Princípio de Incerteza 
de Heisenberg,

86
00:04:03,834 --> 00:04:08,511
enunciado pelo físico alemão
Werner Heisenberg em 1927.

87
00:04:08,511 --> 00:04:12,229
Tal incerteza não é uma questão
de medir bem ou mal,

88
00:04:12,229 --> 00:04:14,077
mas um resultado inevitável


89
00:04:14,077 --> 00:04:16,723
da combinação das naturezas 
de partícula e de onda.

90
00:04:16,723 --> 00:04:20,534
O Princípio de Incerteza não é apenas
um limite prático de mensuração.

91
00:04:20,534 --> 00:04:23,525
É um limite das propriedades
que um objeto pode ter,


92
00:04:23,525 --> 00:04:27,729
é parte integrante da 
estrutura fundamental do universo.