WEBVTT

00:00:07.255 --> 00:00:11.202
O Princípio de Incerteza de Heisenberg
é uma das ideias da física quântica

00:00:11.202 --> 00:00:14.686
que foram adotadas pela cultura popular.

00:00:14.686 --> 00:00:18.112
Ele diz que você nunca pode saber
ao mesmo tempo a posição exata

00:00:18.112 --> 00:00:22.893
e a velocidade exata de um objeto
e é usado como uma metáfora

00:00:22.893 --> 00:00:26.409
em situações desde a crítica literária
até o comentário esportivo.

00:00:26.409 --> 00:00:29.899
A incerteza é geralmente explicada como 
uma consequência da mensuração,

00:00:29.899 --> 00:00:34.561
o ato de medir a posição de um objeto
muda sua velocidade e vice-versa.

00:00:34.561 --> 00:00:38.378
A causa real é muito mais profunda
e mais surpreendente:

00:00:38.378 --> 00:00:41.759
O Princípio da Incerteza existe
porque tudo no universo

00:00:41.759 --> 00:00:46.318
se comporta como uma partícula e uma onda
ao mesmo tempo.

00:00:46.318 --> 00:00:50.458
Na mecânica quântica, a posição exata
e a velocidade exata de um objeto

00:00:50.458 --> 00:00:51.896
não têm sentido.

00:00:51.896 --> 00:00:53.147
Para entender isso,

00:00:53.147 --> 00:00:54.820
precisamos pensar no que significa

00:00:54.820 --> 00:00:57.013
o comportamento de 
partícula ou onda.

00:00:57.013 --> 00:01:01.857
Partículas, por definição, existem em 
um único lugar a todo instante no tempo.

00:01:01.857 --> 00:01:05.196
Podemos representar isso num gráfico 
que mostra a probabilidade

00:01:05.196 --> 00:01:08.033
de encontrar o objeto 
em um determinado lugar.

00:01:08.033 --> 00:01:09.830
O gráfico apresenta um pico,

00:01:09.830 --> 00:01:13.707
de 100% em uma posição específica,
e zero nos outros lugares.

00:01:13.707 --> 00:01:17.621
Ondas, por outro lado, são perturbações
que se propagam expandindo no espaço,

00:01:17.621 --> 00:01:19.968
como as ondulações
na superfície de um lago.

00:01:19.968 --> 00:01:22.203
Podemos facilmente 
identificar características

00:01:22.203 --> 00:01:24.068
do padrão de onda como um todo,

00:01:24.068 --> 00:01:25.933
principalmente o comprimento de onda,

00:01:25.933 --> 00:01:30.450
que é a distância entre dois picos 
consecutivos ou dois vales consecutivos.

00:01:30.450 --> 00:01:33.017
Mas não podemos dar a eles
uma única posição.

00:01:33.017 --> 00:01:34.454
Há uma grande chance

00:01:34.454 --> 00:01:36.641
de ele estar em
vários lugares diferentes.

00:01:36.641 --> 00:01:39.099
O comprimento de onda é essencial
na física quântica

00:01:39.099 --> 00:01:40.990
pois o comprimento de onda 
de um objeto

00:01:40.990 --> 00:01:42.771
está associado ao seu momento linear,

00:01:42.771 --> 00:01:44.024
massa vezes a velocidade.

00:01:44.024 --> 00:01:46.909
Um objeto a alta velocidade 
tem momento linear grande,

00:01:46.909 --> 00:01:50.019
que corresponde a 
um comprimento de onda muito curto.

00:01:50.019 --> 00:01:54.559
Um objeto pesado tem momento grande 
mesmo a baixa velocidade,

00:01:54.559 --> 00:01:57.037
e também tem um comprimento
de onda muito curto.

00:01:57.057 --> 00:01:58.447
É por isso que não percebemos

00:01:58.447 --> 00:02:00.847
a natureza ondulatória
dos objetos cotidianos.

00:02:00.847 --> 00:02:04.040
Se você lançar uma bola de beisebol,
o comprimento de onda dela será

00:02:04.040 --> 00:02:06.911
um bilionésimo de trilionésimo 
de trilionésimo de um metro,

00:02:06.911 --> 00:02:08.954
minúsculo demais para ser detectado.

00:02:08.954 --> 00:02:11.562
Mesmo assim, coisas pequenas,
como átomos ou elétrons,

00:02:11.562 --> 00:02:13.995
têm comprimento de onda
suficientemente grandes

00:02:13.995 --> 00:02:16.471
para serem medidos 
em experimentos de física.

00:02:16.471 --> 00:02:19.778
Assim, se temos uma onda pura,
podemos medir seu comprimento de onda,

00:02:19.778 --> 00:02:22.559
e portanto seu momento,
mas ela não possui uma posição.


00:02:22.559 --> 00:02:24.730
Podemos até saber a posição 
de uma partícula,

00:02:24.730 --> 00:02:26.681
mas elas não têm 
um comprimento de onda,

00:02:26.681 --> 00:02:28.362
portanto não sabemos seu momento.

00:02:28.362 --> 00:02:31.543
Para ter uma partícula 
com posição e também momento,

00:02:31.543 --> 00:02:33.550
precisamos misturar as duas coisas,

00:02:33.550 --> 00:02:36.834
construindo um gráfico que tem ondas,
mas apenas em uma pequena área.

00:02:36.834 --> 00:02:38.408
Como se faz isso?

00:02:38.408 --> 00:02:41.262
Combinando ondas de
comprimento de ondas diferentes,


00:02:41.262 --> 00:02:44.115
isto é, dando ao objeto quântico 
a possibilidade de ter

00:02:44.115 --> 00:02:46.266
vários momentos diferentes.

00:02:46.266 --> 00:02:47.717
Quando juntarmos duas ondas,

00:02:47.717 --> 00:02:49.410
descobrimos que há locais

00:02:49.410 --> 00:02:52.243
onde os picos se alinham,
formando uma onda maior,

00:02:52.243 --> 00:02:55.186
e locais onde os picos de uma
coincidem com os vales da outra.

00:02:55.186 --> 00:03:00.470
A resultante terá regiões onde vemos ondas
separadas por regiões sem nada.

00:03:00.470 --> 00:03:02.689
Se adicionarmos uma terceira onda,

00:03:02.689 --> 00:03:05.579
as regiões onde as ondas se cancelam
ficam maiores,

00:03:05.579 --> 00:03:09.909
mais uma e os vazios serão ainda maiores,
e as regiões onduladas mais estreitas.

00:03:09.909 --> 00:03:13.089
Se continuarmos juntando ondas,
teremos um pacote de onda,

00:03:13.089 --> 00:03:16.168
com um comprimento de onda
nítido em uma pequena região.

00:03:16.168 --> 00:03:20.224
Teremos um objeto quântico com
natureza simultânea de onda e partícula.

00:03:20.224 --> 00:03:23.311
Mas para conseguir isso,
foi preciso abrir mão da certeza

00:03:23.311 --> 00:03:25.805
tanto da posição quanto do momento.

00:03:25.805 --> 00:03:28.063
A posição não está restrita
a um único ponto.

00:03:28.063 --> 00:03:30.918
Há uma boa probabilidade
de encontrá-lo dentro de uma região

00:03:30.918 --> 00:03:32.627
perto do centro do pacote de onda.

00:03:32.627 --> 00:03:35.296
Nós construímos o pacote de onda
juntando várias ondas,

00:03:35.296 --> 00:03:38.012
ou seja, há probabilidade
de encontrá-lo com um momento

00:03:38.012 --> 00:03:41.291
igual ao momento
de qualquer uma dessas ondas.

00:03:41.291 --> 00:03:44.740
A posição e o momento agora
são indeterminados,

00:03:44.740 --> 00:03:46.816
e essas incertezas estão ligadas.

00:03:46.816 --> 00:03:49.209
Se você quiser reduzir
a incerteza na posição

00:03:49.209 --> 00:03:52.628
fazendo um pacote de ondas menor,
é preciso adicionar mais ondas,

00:03:52.628 --> 00:03:54.865
o que implica em 
maior incerteza no momento.

00:03:54.865 --> 00:03:56.547
Já um pacote de ondas maior

00:03:56.547 --> 00:03:59.466
permitirá conhecer melhor o momento,
o que implica

00:03:59.466 --> 00:04:01.637
maior incerteza na posição.

00:04:01.637 --> 00:04:03.834
Esse é o Princípio de Incerteza 
de Heisenberg,

00:04:03.834 --> 00:04:08.511
enunciado pelo físico alemão
Werner Heisenberg em 1927.

00:04:08.511 --> 00:04:12.229
Tal incerteza não é uma questão
de medir bem ou mal,

00:04:12.229 --> 00:04:14.077
mas um resultado inevitável


00:04:14.077 --> 00:04:16.723
da combinação das naturezas 
de partícula e de onda.

00:04:16.723 --> 00:04:20.534
O Princípio de Incerteza não é apenas
um limite prático de mensuração.

00:04:20.534 --> 00:04:23.525
É um limite das propriedades
que um objeto pode ter,


00:04:23.525 --> 00:04:27.729
é parte integrante da 
estrutura fundamental do universo.