[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:07.06,0:00:10.81,Default,,0000,0000,0000,,海森堡不确定性原理\N是少数可以从量子物理领域 Dialogue: 0,0:00:10.81,0:00:14.69,Default,,0000,0000,0000,,拓展到普罗大众文化的物理原理之一。 Dialogue: 0,0:00:14.69,0:00:18.11,Default,,0000,0000,0000,,它指出人不能既知道一个物体的具体位置, Dialogue: 0,0:00:18.11,0:00:22.45,Default,,0000,0000,0000,,又同时知道这个物体的运动速率。\N它在各个领域被作为隐喻使用, Dialogue: 0,0:00:22.45,0:00:25.88,Default,,0000,0000,0000,,无论是从文艺评论,还是到体育评论中都有它的身影。 Dialogue: 0,0:00:26.19,0:00:29.43,Default,,0000,0000,0000,,不确定性常常被认为是测量时产生的, Dialogue: 0,0:00:29.43,0:00:34.56,Default,,0000,0000,0000,,因为对于一个物体位置的测定会改变该物体的速度,\N反过来也是一样。 Dialogue: 0,0:00:34.56,0:00:38.28,Default,,0000,0000,0000,,但是真正的原理要更加深奥,并且更加奇妙有趣 Dialogue: 0,0:00:38.28,0:00:41.76,Default,,0000,0000,0000,,不确定性原理之所以存在\N是因为宇宙中的任何东西 Dialogue: 0,0:00:41.76,0:00:46.15,Default,,0000,0000,0000,,都同时表现出「粒子」和「波」的两种性质。 Dialogue: 0,0:00:46.15,0:00:50.46,Default,,0000,0000,0000,,在量子力学中,\N一个物体的确切位置和速度 Dialogue: 0,0:00:50.46,0:00:51.90,Default,,0000,0000,0000,,没有任何意义。 Dialogue: 0,0:00:51.90,0:00:53.15,Default,,0000,0000,0000,,要理解这一点, Dialogue: 0,0:00:53.15,0:00:57.05,Default,,0000,0000,0000,,我们需要知道表现的像「粒子」\N或是像「波」究竟是什么意思。 Dialogue: 0,0:00:57.05,0:01:01.04,Default,,0000,0000,0000,,粒子按照其解释,存在于任意瞬间的一个单独的空间里。 Dialogue: 0,0:01:01.04,0:01:05.04,Default,,0000,0000,0000,,我们可以用像一张鞋钉一样的图案表现它, Dialogue: 0,0:01:05.04,0:01:09.03,Default,,0000,0000,0000,,从中我们可以发现要在特定的空间里找到一个物体的概率。 Dialogue: 0,0:01:09.03,0:01:13.64,Default,,0000,0000,0000,,在某一个特定地点,概率是 100%,\N在别处则都是 0%。 Dialogue: 0,0:01:13.64,0:01:17.62,Default,,0000,0000,0000,,而波则是「扰动」在空间中的传播, Dialogue: 0,0:01:17.62,0:01:20.29,Default,,0000,0000,0000,,就像是湖面上荡起的涟漪。 Dialogue: 0,0:01:20.29,0:01:23.77,Default,,0000,0000,0000,,我们可以很容易的将「波」作为一个整体,\N然后确立它的一些特性。 Dialogue: 0,0:01:23.77,0:01:25.93,Default,,0000,0000,0000,,其中最重要的,就是波长。 Dialogue: 0,0:01:25.93,0:01:28.39,Default,,0000,0000,0000,,波长是相邻两个波峰之间, Dialogue: 0,0:01:28.39,0:01:30.32,Default,,0000,0000,0000,,或者两个相邻波谷之间的距离。 Dialogue: 0,0:01:30.32,0:01:32.90,Default,,0000,0000,0000,,但是我们并不能给他分配一个特定的位置。 Dialogue: 0,0:01:32.90,0:01:36.28,Default,,0000,0000,0000,,波有很大概率处于各种不同的位置。 Dialogue: 0,0:01:36.28,0:01:39.10,Default,,0000,0000,0000,,波长是量子物理的基础。 Dialogue: 0,0:01:39.10,0:01:42.42,Default,,0000,0000,0000,,因为一 个物体的波长\N和它的动量是息息相关的: Dialogue: 0,0:01:42.42,0:01:44.02,Default,,0000,0000,0000,,动量 = 质量乘以速度。 Dialogue: 0,0:01:44.02,0:01:46.91,Default,,0000,0000,0000,,一个快速运动的物体有很大的动量, Dialogue: 0,0:01:46.91,0:01:49.90,Default,,0000,0000,0000,,所以波长也就很短。 Dialogue: 0,0:01:49.90,0:01:54.25,Default,,0000,0000,0000,,一个很重的物体本身具有很大的动量,\N即使它并没有快速运动。 Dialogue: 0,0:01:54.25,0:01:56.92,Default,,0000,0000,0000,,同样的,也代表了它的波长很短, Dialogue: 0,0:01:56.92,0:02:00.77,Default,,0000,0000,0000,,这也是为什么我们观察不到\N日常用品的波的性质的原因。 Dialogue: 0,0:02:00.77,0:02:02.64,Default,,0000,0000,0000,,如果你将一个棒球投掷于空中, Dialogue: 0,0:02:02.64,0:02:07.03,Default,,0000,0000,0000,,它的波长是一米的亿分之万亿分之万亿分之一。 Dialogue: 0,0:02:07.03,0:02:09.36,Default,,0000,0000,0000,,实在是太小了,基本不可能检测到。 Dialogue: 0,0:02:09.36,0:02:12.32,Default,,0000,0000,0000,,然而,更小的物质\N比如说原子或者电子, Dialogue: 0,0:02:12.32,0:02:16.14,Default,,0000,0000,0000,,则有一个足够大的\N能在物理实验中测量出的波长。 Dialogue: 0,0:02:16.14,0:02:19.48,Default,,0000,0000,0000,,所以如果我们有一个纯粹的波,\N我们就能测量它的波长, Dialogue: 0,0:02:19.48,0:02:22.92,Default,,0000,0000,0000,,从而得到它的动量。\N但是却得不到它的位置。 Dialogue: 0,0:02:22.92,0:02:25.11,Default,,0000,0000,0000,,我们可以很容易知道一个粒子的位置, Dialogue: 0,0:02:25.11,0:02:28.57,Default,,0000,0000,0000,,但它却并没有波长,\N所以我们也不知道它的动量。 Dialogue: 0,0:02:28.57,0:02:31.60,Default,,0000,0000,0000,,为了同时得到一个粒子的位置和动量, Dialogue: 0,0:02:31.60,0:02:33.54,Default,,0000,0000,0000,,我们需要融合两个图像。 Dialogue: 0,0:02:33.54,0:02:37.16,Default,,0000,0000,0000,,来创造一个有波的图,\N然而尽在很小的区域里。 Dialogue: 0,0:02:37.16,0:02:38.65,Default,,0000,0000,0000,,我们如何来做呢? Dialogue: 0,0:02:38.65,0:02:41.55,Default,,0000,0000,0000,,通过将不同波长的波进行融合。 Dialogue: 0,0:02:41.55,0:02:46.53,Default,,0000,0000,0000,,这就意味着我们的量子物体\N具有不同动量的可能性。 Dialogue: 0,0:02:46.53,0:02:49.28,Default,,0000,0000,0000,,当我们让两个波相加时,\N我们发现有些地方 Dialogue: 0,0:02:49.28,0:02:51.70,Default,,0000,0000,0000,,两个波的波峰对齐\N并且组成了一个更大的波。 Dialogue: 0,0:02:51.70,0:02:55.82,Default,,0000,0000,0000,,然而在另外一些地方,一个波的波峰\N却叠到了另一个的波谷里。 Dialogue: 0,0:02:55.82,0:02:58.28,Default,,0000,0000,0000,,结果就是有些地方我们看得到波, Dialogue: 0,0:02:58.28,0:03:01.11,Default,,0000,0000,0000,,另一些地方,则什么都没有。 Dialogue: 0,0:03:01.11,0:03:02.59,Default,,0000,0000,0000,,如果我们再加上第三个波, Dialogue: 0,0:03:02.59,0:03:05.71,Default,,0000,0000,0000,,那些波被消减的区域就变大了。 Dialogue: 0,0:03:05.71,0:03:09.89,Default,,0000,0000,0000,,加上第四个,依旧变大,\N但波的区域逐渐变窄。 Dialogue: 0,0:03:09.89,0:03:13.09,Default,,0000,0000,0000,,如果我们持续添加更多的波,\N我们能得到一个波包: Dialogue: 0,0:03:13.09,0:03:16.17,Default,,0000,0000,0000,,在一个很小的区域里\N有一个确定的波长。 Dialogue: 0,0:03:16.17,0:03:20.22,Default,,0000,0000,0000,,这就得到了一个同时拥有波的属性\N和粒子的属性的量子物体。 Dialogue: 0,0:03:20.22,0:03:23.31,Default,,0000,0000,0000,,但是为了完成这一点,\N我们得到的位置和动量 Dialogue: 0,0:03:23.31,0:03:25.62,Default,,0000,0000,0000,,就都不具备确定性了。 Dialogue: 0,0:03:25.62,0:03:28.22,Default,,0000,0000,0000,,而且它们位置并非规定在一个单独的点上。 Dialogue: 0,0:03:28.22,0:03:30.92,Default,,0000,0000,0000,,我们有很高的概率\N在波包内的范围里 Dialogue: 0,0:03:30.92,0:03:32.84,Default,,0000,0000,0000,,的任何地方找到它。 Dialogue: 0,0:03:32.84,0:03:35.59,Default,,0000,0000,0000,,我们通过多个波相加的办法\N得到了这个波包, Dialogue: 0,0:03:35.59,0:03:38.01,Default,,0000,0000,0000,,于是我们就有可能找到\N其中一个位置的量子物体, Dialogue: 0,0:03:38.01,0:03:41.29,Default,,0000,0000,0000,,拥有与之相应的动量。 Dialogue: 0,0:03:41.29,0:03:44.53,Default,,0000,0000,0000,,所以位置和动量现在就都是不确定的了。 Dialogue: 0,0:03:44.53,0:03:46.82,Default,,0000,0000,0000,,并且这种不确定性是相关联的。 Dialogue: 0,0:03:46.82,0:03:49.21,Default,,0000,0000,0000,,如果你想降低位置的不确定性, Dialogue: 0,0:03:49.21,0:03:52.63,Default,,0000,0000,0000,,就得用更多的波相加,\N构造一个更小的波包, Dialogue: 0,0:03:52.63,0:03:54.86,Default,,0000,0000,0000,,从而导致了一个更大的动量不确定性。 Dialogue: 0,0:03:54.86,0:03:58.05,Default,,0000,0000,0000,,如果你想更明确的得到动量值,\N就需要一个更大的波包, Dialogue: 0,0:03:58.05,0:04:01.01,Default,,0000,0000,0000,,这样就导致了更大的位置的不确定性。 Dialogue: 0,0:04:01.01,0:04:03.22,Default,,0000,0000,0000,,这就是海森堡不确定性原理。 Dialogue: 0,0:04:03.22,0:04:08.21,Default,,0000,0000,0000,,最初被德国物理学家\NWerner Heisenberg 早在 1927 年提出。 Dialogue: 0,0:04:08.21,0:04:12.59,Default,,0000,0000,0000,,这种不确定性和测量的好与坏无关, Dialogue: 0,0:04:12.59,0:04:17.11,Default,,0000,0000,0000,,是一种结合波和粒子\N两种性质之后的不可避免的结果。 Dialogue: 0,0:04:17.11,0:04:20.66,Default,,0000,0000,0000,,不确定性并不仅仅是\N测量上的实际限制, Dialogue: 0,0:04:20.66,0:04:23.73,Default,,0000,0000,0000,,它是一种对于物体只能有一种性质的限制, Dialogue: 0,0:04:23.73,0:04:28.16,Default,,0000,0000,0000,,并建立在宇宙本身的基本构成之上。