اصل عدم قطعیت هایزنبرگ چیست؟ - چاد اُُرزل
-
0:07 - 0:12اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، یکی از
معدود ایده هایی از فیزیک کوانتم است -
0:12 - 0:14
که به فرهنگ عامه راه پیدا کرده. -
0:14 - 0:18این فرض بیان می کند که شما نمی توانید
به طور همزمان، محل دقیق -
0:18 - 0:20و سرعت دقیق یک جسم را بدانید.
-
0:20 - 0:25و به عنوان یک استعاره از هر چیز،
ازنقد ادبی تا گزارشات ورزشی یافت می شود. -
0:26 - 0:29عدم قطعیت معمولا به عنوان
نتیجه اندازه گیری، -
0:29 - 0:34که عمل اندازه گیری محل یک جسم،
سرعت آن را تغییر می دهد، یا بلعکس. -
0:34 - 0:38آغاز حقیقی خیلی عمیق تر و
شگفت انگیز تر است. -
0:38 - 0:41اصل عدم قطعیت وجود دارد
زیرا هر چیز در جهان -
0:41 - 0:46همزمان رفتار موجی و ذره ای دارد.
-
0:46 - 0:51در مکانیک کوانتم،
مکان و سرعت دقیق یک شی هیچ تعبیری ندارد. -
0:51 - 0:57برای فهم این مسئله،لازم است در مورد
معنی رفتار ذره ای موجی بحث کنیم. -
0:57 - 1:02ذرات، طبق تعریف،
هر لحظه در یک مکان حضور دارند. -
1:02 - 1:07ما می توانیم این مسئله را توسط یک گراف از
احتمال یافتن شی در یک مکان خاص نمایش دهیم -
1:07 - 1:09که شبیه
یک تابع ضربه است، -
1:09 - 1:13احتمال ۱۰۰% حضور در یک مکان خاص و صفر در
سایر جاها، -
1:13 - 1:17از طرفی، موج ها با گسترش در فضا
دچار اختلال می شوند، -
1:17 - 1:20مانند موج هایی که
سطح یک دریاچه را پوشش می دهند. -
1:20 - 1:24ما به وضوح می توانیم مشخصات الگوی موج را
به طور کامل مشخص کنیم، -
1:24 - 1:26مهم تر از این، طول موج آن،
-
1:26 - 1:28که فاصله بین دو قله مجاور،
-
1:28 - 1:30یا دو دره مجاور هست.
-
1:30 - 1:33اما ما نمی توانیم یک مکان را برای
آن معین کنیم. -
1:33 - 1:36احتمال خوبی برای حضور
در مکان های متفاوت وجود دارد -
1:37 - 1:39طول موج یک ضرورت فیزیک کوانتم است
-
1:39 - 1:42زیرا طول موج یک شی مرتبط با تکانه آن است،
-
1:42 - 1:44به عبارت دیگر جرم ضرب در سرعت
-
1:44 - 1:47اجسامی که حرکت سریع دارند
تکانه بزرگی دارند، -
1:47 - 1:49که متناسب با طول موج خیلی کوچک است
-
1:49 - 1:54جسم سنگین تکانه بزرگی دارد
حتی اگر حرکت سریعی نداشته باشد. -
1:54 - 1:56که دوباره به معنی طول موج خیلی کوچک است.
-
1:57 - 2:01به همین دلیل است که ماهیت موجی اشیا
روزمره را نمی فهمیم. -
2:01 - 2:03اگر شما یک توپ بیس بال را
در هوا تکان دهید، -
2:03 - 2:07طول موج آن یک میلیاردم از یک تریلیونم
از یک ترلیونم متراست -
2:07 - 2:09خیلی کوچک تر از آن که شناسایی شود.
-
2:09 - 2:12اشیا کوچک، مثل اتم ها یا الکترون ها
-
2:12 - 2:16میتوانند طول موجهای به اندازه کافی بزرگ،
قابل اندازه گیری در تجهیزات فیزیکی داشته باشند -
2:16 - 2:20بنابراین، اگر موج خالص داشته باشیم،
می توانیم طول موج آن را اندازه بگیریم، -
2:20 - 2:22و همین طور تکانه آن،
اما مکان مشخصی ندارد. -
2:22 - 2:24می توانیم مکان ذره را خیلی دقیق بدانیم،
-
2:24 - 2:28اما این ذره طول موج ندارد.
بنابراین تکانه آن را نداریم. -
2:28 - 2:31برای این که هر دوی مکان و طول موج
یک ذره را داشته باشیم -
2:31 - 2:33نیاز داریم دو تصویر را ترکیب کنیم
-
2:33 - 2:37تا یک گراف ایجاد کنیم که موج هایی دارد،
اما تنها در ناحیه کوچک. -
2:37 - 2:39چگونه می توانیم این کار را انجام دهیم؟
-
2:39 - 2:41با ترکیب موج ها با طول موج های مختلف،
-
2:41 - 2:46که به این معنی است به شی کوانتمی خود
امکانی برای داشتن تکانه های مختلف را بدهیم -
2:46 - 2:49وقتی دو موج را جمع می کنیم،
درمیابیم که مکان هایی هستند که -
2:49 - 2:52قله ها جمع می شوند،
موج بزرگی را ایجاد می کنند -
2:52 - 2:55و مکان هایی که قله یک موج
با دره دیگری مواجه می شود -
2:55 - 2:58سیگنال حاصل شده ناحیه هایی دارد
که می بینیم موج ها -
2:58 - 3:01با ناحیه های پوچ جدا می شوند.
-
3:01 - 3:03اگر موج سومی را اضافه کنیم،
-
3:03 - 3:05ناحیه هایی که موج ها نا پدید می شوند
بزرگتر شده، -
3:05 - 3:10و با افزودن موج چهارم همچنان بزرگتر می شود
در حالی که ناحیه های موجی باریک تر می شود. -
3:10 - 3:13اگر افزودن موج ها را ادامه دهیم،
یک بسته موج ایجاد می کنیم -
3:13 - 3:16که طول موج واضح در یک ناحیه کوچک دارد.
-
3:16 - 3:20این همان شی کوانتمی با
هر دو ماهیت موج و ذره است، -
3:20 - 3:25اما برای کامل کردن این،ما باید قطعیت را
در مورد هر دوی مکان و تکانه از دست بدهیم. -
3:25 - 3:28مکان ها محدود به یک نقطه نیست.
-
3:28 - 3:33احتمال خوبی وجود دارد که شی را
در محدوده ای از مرکز بسته موج پیدا کنیم، -
3:33 - 3:35و بسته موج را با افزودن تعداد زیادی
موج ایجاد میکنیم -
3:35 - 3:38به این معنی که به احتمال خوبی حضور جسم
-
3:38 - 3:41با تکانه متناسب با طول موج ها
را پیدا کنیم. -
3:41 - 3:44اکنون هر دوی مکان و تکانه نا معین هستند،
-
3:44 - 3:47و این عدم قطعیت ها مرتبط هستند.
-
3:47 - 3:49اگر می خواهید عدم قطعیت مکان را با ایجاد
-
3:49 - 3:52بسته موج کوچک تر کاهش دهید،
نیاز دارید مو جهای بیشتری را اضافه کنید، -
3:52 - 3:55که به معنی عدم قطعیت بزرگتر تکانه است.
-
3:55 - 3:58اگر بخواهید تکانه را بهتر بشناسید،
بسته موج بزرگتری لازم دارید، -
3:58 - 4:01که به معنی عدم قطعیت بیشتر مکان است.
-
4:01 - 4:03این اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است،
-
4:03 - 4:08که ابتدا توسط هایزنبرگ فیزیکدان آلمانی
در سال ۱۹۲۷ ارائه شد -
4:08 - 4:13این عدم قطعیت ربطی به اندازه گیری
صحیح یا غلط ندارد، -
4:13 - 4:17بلکه یک نتیجه اجتناب ناپذیر
از ترکیب ماهیت ذره و موج است. -
4:17 - 4:20اصل عدم قطعیت تنها
محدودیت عملی در اندازه گیری نیست. -
4:20 - 4:24بلکه محدودیتی است که یک شی
در انتخاب ویژگی هایش دارد -
4:24 - 4:29ناشی از ذات اصلی خود عالم هستی است
- Title:
- اصل عدم قطعیت هایزنبرگ چیست؟ - چاد اُُرزل
- Speaker:
- Chad Orzel
- Description:
-
more » « less
درس را بطور کامل در اینجا ببینید:
http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-heisenberg-uncertainty
نامعلومی یا عدم قطعیت هایزنبرگ وضعیتی را بیان می کند که شما هرگز نمی تواند موقعیت دقیق و سرعت دقیق یک شی را بطور همزمان بدانید . چرا که نه؟ از آنجا که همه چیز در جهان رفتاری مانند هم یک ذره و هم موج در همان زمان دارند. چاداُُرزل این مفهوم پیچیده فیزیک کوانتوم دنبال می کند.
درس های چاد اُُرزل، انیمیشن توسط هنریم مالمگرن. - Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:44
|
b a approved Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
|
b a edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
|
b a edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
|
b a edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
soheila Jafari accepted Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
|
soheila Jafari edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
|
soheila Jafari edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? | |
|
hamid hosseinianfar edited Persian subtitles for What is the Heisenberg Uncertainty Principle? |