[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:06.68,0:00:10.81,Default,,0000,0000,0000,,海森堡測不準原理,或"不確定性原理"\N是少數可以從量子物理領域 Dialogue: 0,0:00:10.81,0:00:14.69,Default,,0000,0000,0000,,拓展到普羅大眾文化的物理原理之一 Dialogue: 0,0:00:14.69,0:00:18.11,Default,,0000,0000,0000,,它指出我們無法既確定一個物體的位置 Dialogue: 0,0:00:18.11,0:00:22.89,Default,,0000,0000,0000,,又同時精準測得這它的速率。\N這在許多領域被當成隱喻使用 Dialogue: 0,0:00:22.89,0:00:26.41,Default,,0000,0000,0000,,從藝文評論到體育播報領域都有 Dialogue: 0,0:00:26.41,0:00:29.43,Default,,0000,0000,0000,,測不準原理常常被認為源自於測量行為 Dialogue: 0,0:00:29.43,0:00:34.56,Default,,0000,0000,0000,,測量物體位置的動作\N同時會改變其速度,反之亦然 Dialogue: 0,0:00:34.56,0:00:38.38,Default,,0000,0000,0000,,但是真正的原理更加深奧\N也更加驚奇有趣 Dialogue: 0,0:00:38.38,0:00:41.76,Default,,0000,0000,0000,,之所以會有測不準原理\N是因為宇宙中的任何東西\N Dialogue: 0,0:00:41.76,0:00:46.32,Default,,0000,0000,0000,,都同時兼具「粒子」和「波」的兩種性質 Dialogue: 0,0:00:46.32,0:00:51.89,Default,,0000,0000,0000,,在量子力學中,一個物體的\N確切位置和速度是沒有意義的 Dialogue: 0,0:00:51.90,0:00:53.15,Default,,0000,0000,0000,,為了理解它 Dialogue: 0,0:00:53.15,0:00:57.05,Default,,0000,0000,0000,,我們需要釐清一下:\N表現得像「粒子」或像「波」的含意 Dialogue: 0,0:00:57.05,0:01:01.86,Default,,0000,0000,0000,,粒子可在某一時間存在於特定位置 Dialogue: 0,0:01:01.86,0:01:05.29,Default,,0000,0000,0000,,我們能利用在特定位置\N發現此物體的機率圖形 Dialogue: 0,0:01:05.29,0:01:09.03,Default,,0000,0000,0000,,來呈現這個定義\N圖形上會有一個高峰值 Dialogue: 0,0:01:09.03,0:01:13.71,Default,,0000,0000,0000,,物體在某個特定位置\N出現的機率是 100%,在他處則都是 0% Dialogue: 0,0:01:13.71,0:01:17.62,Default,,0000,0000,0000,,而波則是「擾動」在空間中傳播的現象 Dialogue: 0,0:01:17.62,0:01:20.34,Default,,0000,0000,0000,,就像是湖面上的漣漪 Dialogue: 0,0:01:20.34,0:01:23.77,Default,,0000,0000,0000,,我們可將「波」視為整體\N然後確認其性質 Dialogue: 0,0:01:23.77,0:01:25.93,Default,,0000,0000,0000,,其中最重要的就是波長 Dialogue: 0,0:01:25.93,0:01:30.46,Default,,0000,0000,0000,,波長是相鄰兩個波峰或波谷之間的距離 Dialogue: 0,0:01:30.46,0:01:33.02,Default,,0000,0000,0000,,但是我們無法確認波的位置 Dialogue: 0,0:01:33.02,0:01:36.28,Default,,0000,0000,0000,,波在各種不同的位置出現的機率都很大 Dialogue: 0,0:01:36.28,0:01:39.10,Default,,0000,0000,0000,,波長在量子物理學不可或缺的 Dialogue: 0,0:01:39.10,0:01:42.42,Default,,0000,0000,0000,,因為物體的(物質波)波長與其動量有關\N Dialogue: 0,0:01:42.42,0:01:44.02,Default,,0000,0000,0000,,動量 = 質量 Χ 速度 Dialogue: 0,0:01:44.02,0:01:46.91,Default,,0000,0000,0000,,一個快速運動的物體具有很大的動量 Dialogue: 0,0:01:46.91,0:01:50.02,Default,,0000,0000,0000,,伴隨著波長很短的物質波 Dialogue: 0,0:01:50.02,0:01:54.32,Default,,0000,0000,0000,,很重的物體即使動得不快\N仍具有很大的動量 Dialogue: 0,0:01:54.32,0:01:57.16,Default,,0000,0000,0000,,同樣的,也代表了它的波長很短 Dialogue: 0,0:01:57.16,0:02:00.93,Default,,0000,0000,0000,,這就是我們無法察覺\N日常物體波動性質的原因 Dialogue: 0,0:02:00.93,0:02:02.64,Default,,0000,0000,0000,,如果你丟出一個棒球 Dialogue: 0,0:02:02.64,0:02:07.03,Default,,0000,0000,0000,,它的波長是1公尺的10的33次方之一 Dialogue: 0,0:02:07.03,0:02:09.36,Default,,0000,0000,0000,,因為實在是太小了,所以不可能被測到 Dialogue: 0,0:02:09.36,0:02:12.32,Default,,0000,0000,0000,,但微小的物體,例如原子或電子束 Dialogue: 0,0:02:12.32,0:02:16.14,Default,,0000,0000,0000,,波長就大到足以用物理實驗量測出來 Dialogue: 0,0:02:16.14,0:02:19.48,Default,,0000,0000,0000,,如果我們有一個純粹的波\N就可以測量它的波長 Dialogue: 0,0:02:19.48,0:02:23.10,Default,,0000,0000,0000,,進而算出它的動量\N但是卻無法測出它的確實位置 Dialogue: 0,0:02:23.10,0:02:25.25,Default,,0000,0000,0000,,另一方面,我們很容易確知粒子的位置 Dialogue: 0,0:02:25.25,0:02:28.49,Default,,0000,0000,0000,,但它卻並沒有波長\N所以我們不知道它的動量大小 Dialogue: 0,0:02:28.49,0:02:31.60,Default,,0000,0000,0000,,為了同時得到\N一個粒子的位置與動量 Dialogue: 0,0:02:31.60,0:02:33.76,Default,,0000,0000,0000,,我們需要融合兩種圖像 Dialogue: 0,0:02:33.76,0:02:37.16,Default,,0000,0000,0000,,創造一個侷限\N在很小區域的波圖像 Dialogue: 0,0:02:37.16,0:02:38.80,Default,,0000,0000,0000,,那該如何進行呢? Dialogue: 0,0:02:38.80,0:02:41.55,Default,,0000,0000,0000,,方法是:藉由疊加數個不同波長的的波 Dialogue: 0,0:02:41.55,0:02:46.53,Default,,0000,0000,0000,,因為一個波一種動量\N這代表賦予物體具備不同動量的可能性 Dialogue: 0,0:02:46.53,0:02:49.28,Default,,0000,0000,0000,,當我們將兩個波疊加起來時\N Dialogue: 0,0:02:49.28,0:02:52.06,Default,,0000,0000,0000,,波峰對齊的地方會形成更高的波峰 Dialogue: 0,0:02:52.06,0:02:55.82,Default,,0000,0000,0000,,在另外一些位置\N因波峰與波谷對齊而相互抵銷 Dialogue: 0,0:02:55.82,0:02:58.28,Default,,0000,0000,0000,,結果就是有些地方我們看得到波 Dialogue: 0,0:02:58.28,0:03:01.11,Default,,0000,0000,0000,,另一些地方,則什麼都沒有 Dialogue: 0,0:03:01.11,0:03:02.59,Default,,0000,0000,0000,,如果我們再加上第三個波 Dialogue: 0,0:03:02.59,0:03:05.71,Default,,0000,0000,0000,,那些波被抵銷的區域變大了 Dialogue: 0,0:03:05.71,0:03:09.89,Default,,0000,0000,0000,,加上第四個,持續變大\N而有波的區域逐漸變窄 Dialogue: 0,0:03:09.89,0:03:13.09,Default,,0000,0000,0000,,如果我們持續疊加更多的波\N就能得到一個波包\N Dialogue: 0,0:03:13.09,0:03:16.17,Default,,0000,0000,0000,,在一個很小的區域內有一個確定的波長 Dialogue: 0,0:03:16.17,0:03:20.22,Default,,0000,0000,0000,,這就得到了一個\N同時擁有波與粒子屬性的物體 Dialogue: 0,0:03:20.22,0:03:25.85,Default,,0000,0000,0000,,但是這樣一來\N位置和動量都無法準確測得 Dialogue: 0,0:03:25.85,0:03:28.22,Default,,0000,0000,0000,,物體並非侷限在一個單一位置上 Dialogue: 0,0:03:28.22,0:03:32.88,Default,,0000,0000,0000,,在波包內的範圍裡\N我們發現物體的機率都很高 Dialogue: 0,0:03:32.88,0:03:35.59,Default,,0000,0000,0000,,我們透過疊加多個波得到波包\N Dialogue: 0,0:03:35.59,0:03:41.30,Default,,0000,0000,0000,,意味著我們就有可能找到\N與其中一個物體相對應的動量 Dialogue: 0,0:03:41.30,0:03:44.74,Default,,0000,0000,0000,,導致位置與動量都無法精確測量 Dialogue: 0,0:03:44.74,0:03:46.82,Default,,0000,0000,0000,,這都與測不準原理有關 Dialogue: 0,0:03:46.82,0:03:49.21,Default,,0000,0000,0000,,如果你想更精確的測量位置 Dialogue: 0,0:03:49.21,0:03:52.63,Default,,0000,0000,0000,,就得用更多的波疊加起來,\N加以建造出更小的波包 Dialogue: 0,0:03:52.63,0:03:54.86,Default,,0000,0000,0000,,波數增加使動量更不確定 Dialogue: 0,0:03:54.86,0:03:58.05,Default,,0000,0000,0000,,如果你想更明確的得到動量值\N就需要一個更大的波包\N Dialogue: 0,0:03:58.05,0:04:01.01,Default,,0000,0000,0000,,結果位置就更不確定 Dialogue: 0,0:04:01.01,0:04:03.22,Default,,0000,0000,0000,,這就是海森堡測不準原理 Dialogue: 0,0:04:03.22,0:04:08.21,Default,,0000,0000,0000,,最初由德國物理學家\NWerner Heisenberg 於1927 年提出 Dialogue: 0,0:04:08.21,0:04:12.35,Default,,0000,0000,0000,,這種測不準的特性與測量的精確度無關 Dialogue: 0,0:04:12.35,0:04:17.11,Default,,0000,0000,0000,,是結合波和粒子\N兩種性質之後不可避免的結果 Dialogue: 0,0:04:17.11,0:04:20.66,Default,,0000,0000,0000,,測不準原理不僅僅\N是測量上的實際限制 Dialogue: 0,0:04:20.66,0:04:23.73,Default,,0000,0000,0000,,它是物體只能表現出\N一種(波或粒子)性質的限制 Dialogue: 0,0:04:23.73,0:04:28.37,Default,,0000,0000,0000,,已被建入宇宙基本構造之中