0:00:07.255,0:00:10.812
หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก[br]เป็นหนึ่งในไม่กี่แนวคิด

0:00:10.812,0:00:14.686
ของควอนตัมฟิสิกส์[br]ที่ได้ขยายไปสู่วัฒนธรรมสมัยนิยม

0:00:14.686,0:00:20.462
มันบอกว่าเราไม่สามารถที่จะทราบตำแหน่ง[br]และความเร็วที่แน่นอนของวัตถุ ในเวลาเดียวกันได้

0:00:20.462,0:00:22.893
มันไปโผล่ในฐานะอุปลักษณ์ในทุกๆ เรื่อง

0:00:22.893,0:00:26.409
ตั้งแต่การวิจารณ์วรรณกรรม[br]ไปจนถึงเรื่องกีฬา

0:00:26.409,0:00:29.429
ความไม่แน่นอนมักถูกอธิบายว่า[br]เป็นผลที่เกิดจากขั้นตอนการวัด

0:00:29.429,0:00:34.561
การลงมือวัดตำแหน่งของวัตถุได้เปลี่ยนความเร็วของมัน[br]หรือ เช่นกันในทางตรงข้าม

0:00:34.561,0:00:38.378
จุดกำเนิดของหลักการนี้[br]ลึกซึ้งและน่าทึ่งกว่านี้มาก

0:00:38.378,0:00:41.759
หลักความไม่แน่นอนดำรงอยู่[br]เพราะว่าทุกสิ่งในเอกภพ

0:00:41.759,0:00:46.318
ประพฤติตัวเสมือนเป็นอนุภาคและคลื่น[br]ในเวลาเดียวกัน

0:00:46.318,0:00:50.458
ในกลศาสตร์ควอนตัม ตำแหน่งที่แน่นอน[br]และความเร็วที่แน่นอนของวัตถุ

0:00:50.458,0:00:51.896
ไม่มีความหมายใดๆ

0:00:51.896,0:00:53.147
เพื่อที่จะเข้าใจเรื่องนี้

0:00:53.147,0:00:57.053
เราจำเป็นต้องคิดว่าการประพฤติตัวเหมือนอนุภาค [br]หรือคลื่น นั้นหมายถึงอะไร

0:00:57.053,0:01:01.857
โดยนิยามแล้วอนุภาค[br]จะอยู่ในสถานที่หนึ่ง ณ เวลาหนึ่ง

0:01:01.857,0:01:06.356
เราสามารถแสดงให้เห็นโดยใช้กราฟ[br]บอกความน่าจะเป็นในการพบวัตถุ

0:01:06.356,0:01:09.030
ที่ตำแหน่งหนึ่งๆ[br]ซึ่งกราฟจะมีลักษณะเป็นยอดแหลมอันเดียว

0:01:09.030,0:01:13.707
โดยมีโอกาสพบวัตถุ 100% ที่ตำแหน่งหนึ่ง [br]และเป็นศูนย์ในตำแหน่งที่เหลือ

0:01:13.707,0:01:17.621
ในทางกลับกัน คลื่น คือ [br]การเคลื่อนที่ของการรบกวนแผ่ไปยังที่ว่าง

0:01:17.621,0:01:20.338
เหมือนคลื่นที่แผ่ปกคลุมผิวน้ำในบ่อ

0:01:20.338,0:01:23.767
เราสามารถบ่งบอกคุณสมบัติต่างๆ [br]ของคลื่นได้ในภาพรวม

0:01:23.767,0:01:25.933
อันที่สำคัญสุด ได้แก่ ความยาวคลื่น

0:01:25.933,0:01:28.640
ที่เป็นระยะห่างระหว่างสันคลื่นที่อยู่ติดกัน

0:01:28.640,0:01:30.459
หรือ ระยะห่างของท้องคลื่นที่อยู่ติดกัน

0:01:30.459,0:01:33.017
แต่เราไม่สามารถบอกตำแหน่งที่แน่นอนของมันได้

0:01:33.017,0:01:36.282
มันมีโอกาสที่จะเจอคลื่นในหลายๆ ตำแหน่ง

0:01:36.282,0:01:39.099
ความยาวคลื่นมีความสำคัญในควอนตัมฟิสิกส์

0:01:39.099,0:01:42.419
เพราะว่า ความยาวคลื่นของวัตถุ[br]สัมพันธ์กับโมเมนตัมของมัน

0:01:42.419,0:01:44.024
ซึ่งคือ มวลคูณกับความเร็ววัตถุ

0:01:44.024,0:01:46.909
วัตถุที่เคลื่อนที่เร็วจะมีโมเมนตัมมาก

0:01:46.909,0:01:50.019
ซึ่งส่งผลให้มันมีความยาวคลื่นที่สั้นมาก

0:01:50.019,0:01:54.179
วัตถุที่มีมวลมากจะมีโมเมนตัมมาก[br]ถึงแม้ว่ามันจะเคลื่อนที่ไม่เร็ว

0:01:54.179,0:01:56.966
ซึ่งทำให้มันมีความยาวคลื่นที่สั้นมากเช่นเดียวกัน

0:01:56.966,0:02:00.837
นี่เป็นเหตุผลที่ทำให้ไม่สังเกตเห็นความเป็นคลื่น[br]ของวัตถุต่างๆ ในชีวิตประจำวัน

0:02:00.837,0:02:02.644
ถ้าคุณขว้างลูกเบสบอลขึ้นไปบนฟ้า

0:02:02.644,0:02:07.029
ความยาวคลื่นของมันจะเท่ากับ [br]1/10 ยกกำลัง 33 เมตร

0:02:07.029,0:02:09.364
เล็กมากเกินกว่าจะสังเกตเห็น

0:02:09.364,0:02:12.324
วัตถุเล็กๆ เช่น อะตอม หรือ อิเล็คตรอน

0:02:12.324,0:02:16.142
มีความยาวคลื่นมากพอที่จะวัดได้[br]จากการทดลองทางฟิสิกส์

0:02:16.142,0:02:20.735
ถ้าเรามีคลื่นหนึ่ง เราจะสามารถวัดความยาวคลื่น[br]และโมเมนตัมของมันได้

0:02:20.735,0:02:23.101
แต่จะไม่สามารถวัดตำแหน่งของมันได้

0:02:23.101,0:02:25.248
เราสามารถทราบตำแหน่งของอนุภาคได้เป็นอย่างดี

0:02:25.248,0:02:28.489
แต่มันไม่มีความยาวคลื่น [br]ดังนั้นเราจึงไม่ทราบโมเมนตัมของมัน

0:02:28.489,0:02:31.600
การจะทราบทั้งตำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาค

0:02:31.600,0:02:33.760
เราจำเป็นต้องรวมภาพสองภาพเข้าด้วยกัน

0:02:33.760,0:02:37.163
เพื่อสร้างกราฟที่มีคลื่น[br]แต่จำกัดให้อยู่เฉพาะในพื้นที่เล็กๆ

0:02:37.163,0:02:38.800
จะทำมันได้อย่างไร

0:02:38.800,0:02:41.554
ก็โดยการรวมคลื่น[br]ที่มีความยาวคลื่นต่างๆ เข้าด้วยกัน

0:02:41.554,0:02:46.528
ซึ่งทำให้อนุภาคควอนตัม[br]มีโอกาสมีค่าโมเมนตัมได้หลายค่า

0:02:46.528,0:02:49.282
เมื่อเรารวมคลื่น 2 อันเข้าด้วยกัน[br]เราพบว่ามันมีบริเวณ

0:02:49.282,0:02:52.055
ที่สันคลื่นเรียงกันทำให้เป็นคลื่นที่ใหญ่ขึ้น

0:02:52.055,0:02:55.821
และบริเวณที่สันคลื่นหนึ่ง[br]ไปซ้อนทับท้องคลื่นอีกอันหนึ่ง

0:02:55.821,0:02:58.279
ผลก็คือ เราจะได้บริเวณที่เราพบคลื่น

0:02:58.279,0:03:01.106
คั่นด้วยบริเวณที่ราบเรียบไม่มีคลื่น

0:03:01.106,0:03:02.590
ถ้าเราเพิ่มคลื่นอันที่ 3 เข้าไป

0:03:02.590,0:03:05.709
บริเวณที่ไม่มีคลื่นก็จะกว้างขึ้นไปอีก

0:03:05.709,0:03:09.891
เพิ่มคลื่นอันที่ 4 มันก็จะกว้างขึ้นไปอีก[br]พร้อมกับส่วนที่มีคลื่นจะแคบลงเรื่อยๆ

0:03:09.891,0:03:13.089
ถ้าเราเพิ่มคลื่นเข้าไปเรื่อยๆ[br]เราก็จะได้กลุ่มคลื่นเล็กๆ อันหนึ่ง

0:03:13.089,0:03:16.168
ที่มีควาวยาวคลื่นชัดเจน อยู่ในบริเวณแคบๆ

0:03:16.168,0:03:20.224
มันคือ วัตถุควอนตัม [br]ที่มีคุณสมบัติเป็นทั้งคลื่นและอนุภาค

0:03:20.224,0:03:23.311
การจะได้คุณสมบัตินี้มา [br]เราต้องแลกกับความแน่นอน

0:03:23.311,0:03:25.805
เกี่ยวกับตำแหน่งและโมเมตัม

0:03:25.805,0:03:28.223
ตำแหน่งจะไม่ได้จำกัดอยู่ที่จุดเดียวอีกต่อไป

0:03:28.223,0:03:30.918
มันมีโอกาสที่จะพบอนุภาคที่ตำแหน่งต่างๆ

0:03:30.918,0:03:32.837
รอบๆ ศูนย์กลางของกลุ่มคลื่นนั้น

0:03:32.837,0:03:35.586
ซึ่งกลุ่มคลื่นนั้นเกิดจากการรวมกันของคลื่นมากมาย

0:03:35.586,0:03:38.012
ซึ่งความว่า มันมีโอกาสที่จะพบอนุภาค

0:03:38.012,0:03:41.291
โดยมันจะมีโมเมนตัมเป็นของคลื่นย่อยอันไหนก็ได้

0:03:41.291,0:03:44.740
ตอนนี้ทั้งโมเมนตัมและตำแหน่ง มีความไม่แน่นอน

0:03:44.740,0:03:46.816
และความไม่แน่นอนนั้นเกี่ยวโยงกัน

0:03:46.816,0:03:49.209
ถ้าคุณต้องการลดความไม่แน่นอนของตำแหน่ง

0:03:49.209,0:03:52.628
โดยการทำให้กลุ่มคลื่นมีขนาดเล็กลง[br]ซึ่งจำเป็นต้องเพิ่มคลื่นเข้าไปอีก

0:03:52.628,0:03:54.865
ซึ่งทำให้ความไม่แน่นอนของโมเมนตัม[br]มากขึ้นไปด้วย

0:03:54.865,0:03:58.047
แต่ถ้าคุณต้องการค่าโมเมนตัมที่ชัดเจนขึ้น[br]ก็จำเป็นต้องทำให้กลุ่มคลื่นมีขนาดใหญ่ขึ้นไปด้วย

0:03:58.047,0:04:01.012
ซึ่งทำให้ความไม่แน่นอนของตำแหน่งมีมากขึ้น

0:04:01.012,0:04:03.221
นี่ก็คือ หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก

0:04:03.221,0:04:08.207
ถูกกล่าวถึงครั้งแรก โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน[br]แวร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก (Werner Heisenberg)[br]ในค.ศ. 1927

0:04:08.207,0:04:12.589
ความไม่แน่นอนที่มี ไม่ได้เป็นผลมากจากวิธีการวัด

0:04:12.589,0:04:17.107
แต่เป็นผลที่เลี่ยงไม่ได้จากธรรมชาติ[br]ที่มีร่วมกันของอนุภาคและคลื่น

0:04:17.107,0:04:20.663
หลักความไม่แน่นอนไม่เพียงแต่[br]เป็นข้อจำกัดของการวัดในทางปฏิบัติ

0:04:20.663,0:04:23.733
แต่มันยังไปจำกัด[br]ถึงคุณสมบัติใดก็ตามที่วัตถุสามารถมีได้

0:04:23.737,0:04:27.777
ซึ่งเป็นไปตามโครงสร้างที่เป็นรากฐานของเอกภพ