
German: 
Einer der seltsamsten Vorschläge, die je in der Physik gemacht wurden, ist, dass Licht sowohl eine Welle als auch ein Teilchen sein kann.
Und 1923 schlug der französische Physiker Louis de Broglie eine noch radikalere Erweiterung dieser Idee vor:
Was, wenn der Welle-Teilchen-Dualismus nicht nur auf Licht anwendbar ist?
Was, wenn er auf eigentlich alles zutrifft?
Was, wenn alle Materie eine ihr entsprechende Welle hätte?
Es zeigte sich, dass er Recht hatte.
Die Anwendung des Welle-Teilchen-Dualismus auf Materie führte zu der Entwicklung eines Weges, um das Verhalten winziger Partikel besser zu analysieren als je zuvor.
Sie hilft uns auch, zu verstehen, dass es Dinge in der Physik der sehr kleinen Teilchen gibt, die wir nie genau beschreiben können werden.
Ich rede über Unsicherheit.
Ich rede darüber, wie etwas an mehr als einem Ort gleichzeitig sein kann.
Und ja, ich rede über eine kleine Katze in einer Kiste.
[Titelmusik]

English: 
One of the strangest ideas ever proposed in physics
was that light can be both a particle and a wave.
And in 1923, a French physicist named
Louis de Broglie proposed an even more
radical extension of that idea:
What if the wave-particle duality didn’t
just apply to light?
What if it applied to basically everything?
What if all matter had a wave associated
with it?
Turns out, he was right.
Applying the wave-particle duality to matter led to the
development of a way to analyze the behavior of tiny
particles more accurately than ever before.
And it also helps us understand that there are
some things about the physics of the very small
that we'll never be able to describe accurately.
I’m talking about uncertainty.
I’m talking about how a thing can be in
more than one place at the same time.
And, yes, I’m talking about a little cat
in a box.
[Theme Music]

Arabic: 
واحدة من أغرب الأفكار المقترحة من أي وقت مضى في الفيزياء
هو أنه يمكن للضوء أن يكون في كلا الوقت جسيم و موجة
وفي عام 1923، اقترح  فيزيائي فرنسي يدعى
لويس دي برولي تمديد جذري لهذه الفكرة:
ماذا لو كانت حالة ازدواجية الموجة و الجسيم ليست خاصة
 بالضوء فقط؟
ماذا و لو كانت بشكل أساسي تنطبق على كل شيء؟
ماذا لو كانت كل الاجسام مرتبطة بالموجات ؟
تبين، أنه كان على حق.
تطبيق ازدواجية موجة-جسيم على الاجسام أدى إلى
تطوير وسيلة لتحليل سلوك صغيرة
الجسيمات بدقة أكثر من أي وقت مضى.
ويساعد أيضا في فهم ذلك أن هناك
بعض الأشياء عن فيزياء الأجسام الصغيرة لن نكون قادرين على وصفها بشكل دقيق.
أنا أتحدث عن عدم اليقين.
أنا أتحدث عن كيف يمكن لشيء يمكن أن يكون في
أكثر من مكان في نفس الوقت.
ونعم، أنا أتحدث عن  قط صغير 
في صندوق.
 

German: 
De Broglie glaubte fest daran, dass es Symmetrien in der Natur gibt.
Seine Begründung war, dass wenn Licht sich sowohl wie ein Teilchen als auch wie eine Welle verhalten konnte, Materie das auch tun sollte.
Darüber hinaus schien die Mathematik aufzugehen.
Der Impuls des Lichts ist gleich dem Planck'schen Wirkungsquantum geteilt durch die Wellenlänge des Lichts.
Also würde nach de Broglies Vorschlag dieselbe Gleichung auch für Materie gelten --
was bedeutet, dass du die Wellenlänge jedes Materieteilchens berechnen könntest, wenn du seinen Impuls kennst.
Der einfachste Weg, das zu überprüfen, war mit Hilfe von Elektronen.
Erinnerst du dich an das Doppelspaltexperiment?
Es war eine der wichtigsten Möglichkeiten für Physiker, zu zeigen, dass Licht sich wie eine Welle verhält.
Wenn du Lichtstrahlen durch zwei Spalte scheinen lässt, interferieren sie wie Wellen miteinander
und erzeugen ein bestimmtes, vorhersagbares Muster, das Interferenzmuster genannt wird, auf einer Leinwand hinter den Spalten.
Um zu sehen, ob auch Materie sich wie eine Welle verhält, versuchten Physiker das gleiche mit einem Elektronenstrahl an Stelle von Licht.
Sie schossen den Elektronenstrahl auf eine Platte, in die zwei Spalte geschnitten waren, mit einer Leinwand hinter der Platte, die leuchtete, wenn sie von einem Elektron getroffen wurde.
Und sie fanden heraus, dass die Elektronen auch ein Interferenzmuster erzeugten, genau wie Licht!

Arabic: 
وكان دي برولي مؤمن كبير بفكرة
أن هناك تماثل في طبيعتها.
كان سببه  أنه إذا استطاع ضوء
التصرف مثل كلا من جسيم وموجة،
 ينبغي أن تفعل المادة ذلك أيضا.
ما هو أكثر من ذلك، يبدو أن الرياضيات ستنجح في مسعاها.
كمة الضوء  تساوي ثابت بلانك
 مقسوما على طول موجة الضوء.
وذلك وفقا لمقترح دي برولي، فإن
نفس المعادلة ستكون صحيحة بالنسبة للمادة  -
وهذا يعني أنك يمكن أن تجد الطول الموجي لل
أي شيء  طالما كنت تعرف طاقة كمتها
أسهل طريقة لاختبار هذه كانت باستخدام
الإلكترونات.
تذكر تجربة الشريحة المزدوجة؟
والتي أظهرت  لعلماء الفيزياء الطرق الرئيسية
على  أن الضوء  يمكن أن يتصرف مثل موجة.
عند تصوير أشعة الضوء من خلال اثنين من الشقوق،
أنها تتداخل مع بعضها  مثل الموجات .
خلق معين، نمط يمكن التنبؤ به،
يعرف نمط الحيود، على شاشة
وضعت وراء الشقوق.
لمعرفة ما إذا كانت المادة  يمكن أيضا أن تتصرف مثل
موجة، حاول الفيزيائيون نفس التجربة،
ولكن مع شعاع من الإلكترونات بدلا من الضوء.
أطلقوا  هذا الشعاع من الإلكترونات في لوحة مع
اثنين من الشقوق مقطعة إلى ذلك، مع شاشة خلف اللوحة
تتوهج كلما تعرضت لإلكترون.
ووجدوا أن الإلكترونات خلقت
نمط الحيود، تماما مثلما فعل ضوء!

English: 
De Broglie was a big believer in the idea
that there’s symmetry in nature.
His reasoning was that if light could
behave like both a particle and a wave,
then matter should do it too.
What’s more, the math seemed to work out.
Light’s momentum is equal to the Planck
constant divided by the light’s wavelength.
So according to de Broglie’s proposal, the
same equation would hold true for matter –
meaning that you could find the wavelength of
any bit of matter as long as you knew its momentum.
The easiest way to test this was by using
electrons.
Remember the double slit experiment?
That was one of the key ways physicists showed
that light can behave like a wave.
When you shoot rays of light through two slits,
they interfere with each other like waves,
creating a certain, predictable pattern,
known as a diffraction pattern, on a screen
placed behind the slits.
To see if matter could also behave like
a wave, physicists tried the same experiment,
but with a beam of electrons instead of light.
They shot this beam of electrons at a plate with
two slits cut into it, with a screen behind the plate
that glowed wherever it was hit by an electron.
And they found that the electrons created
a diffraction pattern, just like light did!

English: 
Meaning, the electrons were acting like waves
and interfering with each other!
This discovery was a really big deal.
It showed that de Broglie was right – electrons
do behave like both waves and particles.
And so does all other matter – atoms, molecules,
everything.
So a ball flying through the air?
That has a corresponding wavelength.
When you’re driving your car down the highway,
it has a wavelength.
Even your body can have a wavelength.
Which is just totally counter to the human
experience of the universe.
But that’s quantum mechanics for you.
By now, you’re probably wondering: if all objects
can have wavelengths, why don’t we see them?
Well, remember: the wavelength is equal to
Planck’s constant divided by the momentum.
But Planck’s constant is a tiny number.
And the larger the momentum, the tinier the
wavelength.
For anything that’s big enough to see with the
naked eye, the wavelength is so small that there’s
no way we’d ever be able to detect it.
Take a baseball with a mass of 0.2 kilograms,
for example, flying through the air at 40.2
meters per second.
The ball’s wavelength is equal to Planck’s
constant divided by its momentum.
And its momentum is equal to its mass times
its velocity.

Arabic: 
وهذا يعني، الإلكترونات كانت تتصرف مثل موجات
والتداخل مع بعضها البعض!
وكان هذا الاكتشاف صفقة كبيرة حقا.
وبينت ان دي برولي كان على حق - الإلكترونات
 تتصرف مثل كل من موجات وجزيئات.
وهكذا تفعل كل المواد  الأخرى - الذرات والجزيئات،
كل شىء.
ولذلك فإن الكرة تتطاير في الهواء؟
يحتوي على الطول الموجي المقابل.
عندما كنت تقود سيارتك على الطريق السريع،
أنها تحتوي على الطول الموجي.
حتى جسمك يمكن أن يكون له الطول الموجي.
الذي هو يحسب  تماما لتجربة الإنسان من الكون.
ولكن هذه ميكانيكا الكم بالنسبة لك.
الآن، وربما كنت أتساءل: إذا كان كل الأجسام
يمكن أن يكون لها أطوال موجية، لماذا لا نراهم؟
حسنا، وتذكر: الطول الموجي يساوي
ثابت بلانك مقسوما على كمة الطاقة.
ولكن ثابت بلانك هو عدد صغير.
وكلما زادت قوة الدفع، قل
الطول الموجي.
عن أي شيء هو كبير بما يكفي لرؤيته 
بالعين المجردة، والطول الموجي صغير بحيث هناك
بأي حال من الأحوال كنا من أي وقت مضى أن تكون قادرة على الكشف عن ذلك.
اتخاذ البيسبول مع كتلة من 0.2 كجم،
على سبيل المثال، تتطاير في الهواء في 40.2
متر في الثانية الواحدة.
الطول الموجي للكرة يساوي ثابت بلانك
 مقسوما على طاقة الكم .
طاقتها  نساوي أضعاف كتلتها مضروبة في
سرعتها.

German: 
Was bedeutet, dass die Elektronen sich wie Wellen verhielten und miteinander interferierten!
Diese Entdeckung war riesig.
Sie zeigte, dass de Broglie Recht hatte -- Elektronen verhalten sich sowohl wie Wellen als auch wie Teilchen.
Und das gilt für alle Materie -- Atome, Moleküle, alles.
Ein Ball, der durch die Luft fliegt?
Er hat eine Wellenlänge, die ihm entspricht.
Wenn du mit dem Auto die Schnellstraße entlangfährst, hat es eine Wellenlänge.
Selbst dein Körper kann eine Wellenlänge haben.
Was dem menschlichen Erleben des Universums komplett widerspricht.
Aber das ist Quantenmechanik.
Inzwischen fragst du dich wahrscheinlich: Wenn alle Gegenstände Wellenlängen haben können, warum sehen wir sie dann nicht?
Erinnere dich, dass die Wellenlänge gleich dem Planck'schen Wirkungsquantum geteilt durch den Impuls ist.
Aber das Planck'sche Wirkungsquantum ist eine winzige Zahl.
Und je größer der Impuls, umso kleiner die Wellenlänge.
Für alles, das groß genug ist, um es mit dem bloßen Augen zu erkennen, ist die Wellenlänge so klein, dass wir sie niemals feststellen können.
Nimm einen Baseball mit einer Masse von 0,2 kg, zum Beispiel, der mit 40,2 m/s durch die Luft fliegt.
Die Wellenlänge des Balls ist gleich dem Planck'schen Wirkungsquantum geteilt durch seinen Impuls.
Und der Impuls ist gleich seiner Masse mal seiner Geschwindigkeit.

English: 
So, to find the ball’s wavelength, you divide Planck’s
constant by the ball’s mass times its velocity,
which comes out to a wavelength
of 8.24 x 10^-35 meters.
In other words, to write out the fraction
of a meter that the wavelength is equal to,
you’d have to write down a decimal point,
then 34 zeroes, then the numbers 824.
Compare that to the radius of a hydrogen atom,
which is about 2.5 x 10^-11 meters.
So the ball’s wavelength is unimaginably
small.
We have no way to measure waves that tiny,
so you can’t see that your baseball is also a wave.
But it is.
A lot of quantum mechanics has to do with
the wave properties of matter – and probability.
Let’s take a look at the double slit experiment
with electrons again.
If you just let the electrons go through the
slits slowly, it sort of looks like they’re landing
on the screen in random spots.
It’s only after a while that you start to notice the
diffraction pattern, because more electrons land in the
spots that correspond to the bright bands in the pattern.

Arabic: 
لذلك، للعثور على الطول الموجي للكرة، قمت بتقسيم ثابت بلانك
علي  كتلة الكرة في سرعتها،
الذي يخرج إلى الطول الموجي
8.24 × 10 ^ -35 متر.
وبعبارة أخرى، لكتابة الكسر
من المتر أن الطول الموجي يساوي،
كنت قد لكتابة علامة عشرية،
ثم 34 صفر، ثم أرقام 824.
قارن ذلك إلى نصف قطر ذرة الهيدروجين،
وهي عبارة عن 2.5 × 10 ^ -11 متر.
لذلك الطول الموجي للكرة هو لا يمكن تصوره
صغير.
ليست لدينا وسيلة لقياس الموجات  الصغيرة،
لذلك لا يمكن أن نرى أن لعبة البيسبول الخاص بك هو أيضا موجة.
و لكنها.
وهناك الكثير من ميكانيكا الكم له علاقة مع
الخصائص الموجية للمادة - والاحتمالات.
دعونا نلقي نظرة على تجربة شقي يونغ
مع الإلكترونات مرة أخرى.
إذا كنت مجرد السماح الإلكترونات تمر عبر
الشقوق ببطء، فإنه نوع من يبدو انهم الهبوط
على الشاشة في مناطق عشوائية.
انها فقط بعد حين أن البدء في تلاحظ
نمط الحيود، لمزيد من الإلكترونات قطعة أرض في
البقع التي تتوافق مع العصابات مشرق في نمط.

German: 
Um also die Wellenlänge des Balls zu ermitteln, teilst du das Planck'sche Wirkungsquantum durch die Masse des Balls mal seiner Geschwindigkeit,
was eine Wellenlänge von 8,24 x 10^-35 m ergibt.
In anderen Worten, um dieser Bruchteil eines Meters, der der Wellenlänge entspricht, auszuschreiben,
musst du nach dem Komma 34 Nullen schreiben und dann die Zahlen 824.
Vergleiche das mit dem Radius eines Wasserstoffatoms, der etwa 2,5 x 10^-11 m groß ist.
Die Wellenlänge des Balls ist unvorstellbar klein.
Wir haben keine Möglichkeit, so kleine Wellen zu messen, daher kannst du nicht sehen, dass dein Baseball auch eine Welle ist.
Ist er aber.
Vieles in der Quantenmechanik hat mit den Welleneigenschaften der Materie zu tun -- und Wahrscheinlichkeit.
Lass uns nochmal den Doppelspaltversuch mit den Elektronen ansehen.
Wenn du die Elektronen langsam durch die Spalte schießt, sieht es aus, als ob sie an zufälligen Orten auf der Leinwand landen.
Erst nach einer Weile bemerkst du das Interferenzmuster, weil mehr Elektronen an den Punkten landen, die den hellen Streifen des Musters entsprechen.

German: 
Das passiert, weil für Elektronen, und Materie generell, Wahrscheinlichkeit einen großen Einfluss darauf hat, wie sie sich auf Quantenebene verhalten.
Wenn die Quantenmechanik die Wellennatur der Materie betrachtet, beschäftigt sie sich mit der Wahrscheinlichkeit, dass Teilchen
wie Elektronen oder sogar ganze Atome oder Moleküle zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort sind.
Diese Wahrscheinlichkeit wird von der Wellenfunktion vorhergesagt, einer Gleichung, die einige der Eigenschaften eines quantenmechanischen Systems wie eines Elektrons oder eines Atoms ins Verhältnis setzt.
Die Gleichung wurde von dem österreichischen Physiker Erwin Schrödinger in den 1920er Jahren entwickelt.
Schrödingers Gleichung anzuwenden erfordert einiges an höherer Mathematik.
Aber einer der Hauptgründe,aus denen diese Gleichung nützlich ist, ist dass du sie benutzen kannst, um die Wahrscheinlichkeit anzugeben, mit der ein Teilchen sich an einem bestimmten Ort im Raum aufhält,
und das wird die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion genannt.
Kennst du die Elektronenwolken, die manchmal in Modellen für Atome verwendet werden?
Sie zeigen die Wahrscheinlichkeit, mit der die Elektronen des Atoms in dem Raum um den Kern zu finden sind.
Sie sind eine graphische Darstellung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion --
was bedeutet, dass die Form der Wolke nach Schrödingers Gleichung berechnet wurde.
Eine der intensivsten Debatten in der Quantenmechanik ist, was es eigentlich für ein Teilchen bedeutet, eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zu haben.

English: 
That’s because for electrons, and matter in
general, probability is a huge factor in how
they behave on the quantum level.
When quantum mechanics looks at the wave
nature of matter, it’s mostly concerned with the
probability that particles,
like electrons or even entire atoms or molecules,
will be in certain places at certain times.
That probability is predicted by the wavefunction,
an equation that relates some of the properties of a
quantum mechanical system, like an electron or atom.
The equation was developed by Austrian physicist
Erwin Schrödinger in the 1920s.
There’s a lot of advanced calculus that
goes into actually using Schrödinger’s equation.
But one of the main reasons the equation is useful
is that you can use it to predict the probability of
finding a particle at any given point in space,
known as the probability density function.
You know those electron clouds you’ll sometimes
see in models of atoms?
Those show the probability of finding the
atom’s electrons in the space around the nucleus.
They’re a graphical representation of the
probability density function –
meaning that the shapes of the clouds are
calculated using Schrödinger’s equation.
One of the most intense debates in quantum
mechanics is about what it actually means for a
particle to have a probability density function.

Arabic: 
ذلك لأن للإلكترونات، ويهم في
العام، الاحتمال عاملا كبيرا في كيفية
يتصرفون على مستوى الكم.
عندما تبدو ميكانيكا الكم في موجة
طبيعة المادة، فإنه يقلق مع
احتمال أن الجسيمات،
مثل الإلكترونات أو حتى الذرات أو الجزيئات كلها،
سوف تكون في أماكن معينة في أوقات معينة.
ومن المتوقع أن احتمال بواسطة دالة الموجة،
المعادلة التي تتعلق بعض من خصائص
نظام ميكانيكا الكم، مثل الإلكترون أو ذرة.
وقد وضعت المعادلة التي كتبها الفيزيائي النمساوي
إروين شرودنغر في 1920s.
هناك الكثير من حساب التفاضل والتكامل المتقدم الذي
يذهب إلى الواقع باستخدام معادلة شرودنغر.
ولكن أحد الأسباب الرئيسية في المعادلة مفيدة
هو أنه يمكنك استخدامه للتنبؤ احتمالية
العثور على جسيم في أي نقطة معينة في الفضاء،
المعروفة باسم دالة الكثافة الاحتمالية.
أنت تعرف تلك الغيوم الإلكترون عليك في بعض الأحيان
نرى في نماذج من الذرات؟
تلك تظهر احتمال العثور على
الالكترونات الذرة في الفضاء حول النواة.
انهم تمثيل رسومي لل
دالة الكثافة الاحتمالية -
وهذا يعني أن الأشكال من الغيوم
تم حسابها باستخدام معادلة شرودنغر.
واحدة من أكثر المناقشات المكثفة في الكم
الميكانيكا هو حول ما يعنيه فعلا ل
الجسيمات لديهم دالة الكثافة الاحتمالية.

English: 
Say you have an electron in a box.
The electron’s probability density function tells you
that at a given moment, there’s a certain probability that
the electron will be in various locations in the box.
But if you opened the box to check where the
electron is, you’d see that it’s only in one specific spot.
So, what does it mean that there’s a probability
of the electron being in a bunch of different places?
Here’s where quantum mechanics gets weird
and counterintuitive again.
Many physicists think that the electron is
never in a specific place, at least not until
you look at it.
Instead, in a way it’s in all these different
places at once.
But it’s still just one electron.
Then, once you observe or measure the electron
in some way, it’s only in one place.
Somehow, you measuring it forces the electron
to be in one spot.
The idea that a particle can be in more than
one state at the same time is an example of
quantum superposition,
and it’s the idea that Schrodinger was trying to explore
in his famous thought experiment with the cat.
The thought experiment goes like this:
You have a cat in a box, with a device that
releases poison only when a radioactive atom decays.

Arabic: 
نقول لديك إلكترون في صندوق.
دالة الكثافة الاحتمالية الإلكترون يخبرك
أنه في لحظة معينة، وهناك احتمال المؤكد أن
فإن الإلكترون يكون في مواقع مختلفة في منطقة الجزاء.
ولكن إذا قمت بفتح خانة الاختيار حيث
الإلكترون، وكنت أرى أنه فقط في بقعة واحدة محددة.
لذلك، ما يعني أن هناك احتمال
الإلكترون يجري في حفنة من أماكن مختلفة؟
هنا حيث يحصل ميكانيكا الكم غريبة
وبديهي مرة أخرى.
العديد من الفيزيائيين يعتقدون أن الإلكترون هو
أبدا في مكان معين، على الأقل ليس حتى
نظرتم اليها.
بدلا من ذلك، في وسيلة انها في كل هذه مختلفة
أماكن في وقت واحد.
لكنه ما زال مجرد إلكترون واحد.
ثم، بمجرد مراقبة أو قياس الإلكترون
في بعض الطريق، وأنها ليست سوى في مكان واحد.
بطريقة أو بأخرى، يمكنك قياس ذلك يفرض على الإلكترون
أن تكون في بقعة واحدة.
فكرة أن الجسيمات يمكن أن يكون في أكثر من
دولة واحدة في نفس الوقت هي مثال
تراكب الكم،
وانها فكرة أن شرودنجر كان يحاول استكشاف
في كتابه الشهير تجربة فكرية مع القط.
التجربة الفكر غني عن مثل هذا:
لديك القط في صندوق، مع جهاز
يطلق السم فقط عندما يضمحل ذرة مشعة.

German: 
Sagen wir, du hast ein Elektron in einer Kiste.
Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion des Elektrons sagt dir, dass es in jedem Moment eine bestimmt Wahrscheinlichkeit gibt, mit der das Elektron sich an verschiedenen Orten in der Kiste aufhält.
Aber wenn du die Kiste aufmachst, um zu sehen, wo es ist, siehst du, dass es nur an einem einzelnen Ort ist.
Was also bedeutet ist, dass es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Elektron sich an verschiedenen Orten aufhalten kann?
Hier wird die Quantenmechanik wieder seltsam und nicht intuitiv.
Viele Physiker denken, dass das Elektron nie an einem bestimmten Ort ist, zumindest nicht, bis du es betrachtest.
Stattdessen ist es gleichzeitig an all diesen verschiedenen Orten.
Aber es ist immer noch nur ein Elektron.
Dann, wenn du das Elektron betrachtest oder misst, ist es nur an einem Ort.
Irgendwie zwingst du durch deinen Messung das Elektron, einen Ort einzunehmen.
Die Idee, dass ein Teilchen zur gleichen Zeit in mehr als einem Zustand sein kann, ist ein Beispiel für Quantensuperposition
und das ist die Idee, die Schrödinger mit seinem berühmten Gedankenexperiment mit der Katze untersuchte.
Das Gedankenexperiment geht so:
Du hast eine Katze in einer Kiste, mit einem Gerät, dass Gift freisetzt, wenn ein radioaktiver Atom zerfällt.

German: 
Quantensuperposition besagt, dass so lange du nicht weißt, in welchem Zustand der Atom ist
-- und damit ob das Gift freigesetzt wurde -- ist die Katze sowohl lebendig als auch tot zur gleichen Zeit.
Schrödinger erfand dieses Gedankenexperiment, um zu zeigen, dass die Idee lächerlich ist
-- und sie IST lächerlich, aber auch wahrscheinlich richtig.
Sie ist nur eins dieser Dinge, die komplett dem widersprechen, wie wir die Welt wahrnehmen.
Nun, sagen wir du misst das Elektron.
Es gibt trotzdem noch eine Unsicherheit in der Messung -- wegen etwas, das Heisenberg'sche Unschärferelation genannt wird.
Dieses Prinzip besagt, dass egal wie gut deine Messung ist,
du die Position und den Impuls eines Teilchens wie des Elektrons in der Kiste immer nur mit einer bestimmten Genauigkeit wissen kannst.
Demnach kannst du eine bessere Messung der Position des Elektrons erreichen, aber dabei verlierst du an Genauigkeit bei seinem Impuls.
Genauso kannst du eine bessere Messung des Impulses des Elektrons machen, aber dafür musst du Wissen über die Position opfern.
Warum?
Das hat mit dieser Welle-oder-Teilchen-Frage zu tun.
Wie wir schon gesagt haben ist der Impuls der Welle das Planck'sche Wirkungsquantum geteilt durch die Wellenlänge.
Wenn du also die Wellenfunktion benutzt, um das Elektron als Welle zu beschreiben, kannst du seinen Impuls genau bestimmen.

English: 
Quantum superposition says that as long as
you don’t know what state the atom is in
– and therefore whether the poison has been released
– the cat is both alive and dead at the same time.
Schrodinger came up with this thought experiment
as a way to demonstrate that the idea was ridiculous
– and it IS ridiculous, but it’s
also probably accurate.
It’s just one of those things that’s totally
counter to the way we experience the world.
Now, let’s say you do measure an electron.
There’s still going to be some uncertainty in
that measurement, because of something called
the Heisenberg Uncertainty Principle.
This principle says that no matter how
good your measuring instrument is,
you can only know the position and
momentum of a particle, like that electron in a box,
up to a certain level of precision.
After that, you could get a better measurement of
your electron’s position, but you’d have a much less
precise measure of its momentum.
Likewise, you could get a better measurement
of the electron’s momentum, but then you’d have
to sacrifice some knowledge of its position.
Why?
It has a lot to do with that whole wave versus
particle thing.
Like we said earlier, a wave’s momentum is
just Planck’s constant divided by its wavelength.
So, if you’re using the wavefunction to describe your electron as a wave, you can know its exact momentum.

Arabic: 
يقول تراكب الكم الذي طالما
كنت لا تعرف ما هي الدولة الذرة في
- وبالتالي ما إذا كان قد تم الافراج عن السموم
- القط على حد سواء حيا وميتا في نفس الوقت.
جاء شرودنجر مع هذه التجربة الفكرية
باعتبارها وسيلة لإثبات أن الفكرة سخيفة
- وأنه أمر مثير للسخرية، ولكنها ل
أيضا ربما دقيقة.
انها مجرد واحدة من تلك الأشياء التي هي تماما
مواجهة للطريقة التي واجهت العالم.
الآن، دعونا نقول لكم تفعل قياس الإلكترون.
لا يزال هناك ستكون بعض الشكوك في
أن قياس، بسبب ما يسمى
عدم اليقين هايزنبرغ المبدأ.
يقول هذا المبدأ أنه مهما
خير أداة قياس الخاص بك،
يمكنك معرفة فقط موقف و
زخم من الجسيمات، مثل أن الإلكترون في صندوق،
يصل إلى مستوى معين من الدقة.
بعد ذلك، يمكن أن تحصل على قياس أفضل لل
موقف الإلكترون الخاص بك، ولكن كنت لديهم أقل بكثير
مقياسا دقيقا لزخمها.
وبالمثل، يمكن أن تحصل على قياس أفضل
من زخم الإلكترون، ولكن بعد ذلك كنت قد
للتضحية ببعض معرفة موقفها.
لماذا ا؟
انها لديها الكثير لتفعله مع أن موجة كاملة مقابل
الجسيمات شيء.
كما قلنا سابقا، زخم موجة هو
فقط ثابت بلانك مقسوما طول موجته.
لذا، إذا كنت تستخدم دالة الموجة لوصف الإلكترون ك موجة، يمكنك معرفة سرعته بالضبط.

Arabic: 
و، وتنتشر المشكلة التي موجة بها، مع
لا الموضع الدقيق.
لذلك من خلال وصف الإلكترون في الطريقة التي
يسمح لك لقياس زخمه، تخسر
القدرة على قياس موقفها.
الآن، يمكنك أن تحاول وصف الإلكترون
كما جسيم والحصول على موقفها بهذه الطريقة،
ولكن بعد ذلك كنت لديك مشكلة متشابهة:
أن المعادلات المعنية لن تسمح لك لقياس
زخم الإلكترون.
لذلك، علماء فيزياء الكم في محاولة لجعل أفضل
ما في العالمين من خلال وصف أشياء مثل الإلكترونات
استخدام ما يعرف باسم حزمة الموجة -
في الأساس، ومجموعة من موجات إضافة كافة معا.
أنها تستخدم معادلة شرودنغر لحساب موجات مختلفة تصف نظام ميكانيكا الكم، مثلها في ذلك مثل الإلكترون كنت قد تحاول قياس.
عند إضافة كل تلك الموجات المختلفة معا،
يمكنك الحصول على فكرة عن موقف الإلكترون -
ولكنك أيضا في نهاية المطاف مع بعض الشكوك
عندما يتعلق الأمر زخم الإلكترون.
لذلك ليس هناك حدود لمدى بالضبط لك
يمكن قياس موقف وزخم مجتمعة.
اتضح أنه سيكون هناك دائما
عدم اليقين هذا على الأقل مساوية لبلانك
ثابت مقسوما على 4 مرات بي.
في العالم الكلاسيكي، هذا الغموض ليس
أن كثيرا من صفقة كبيرة.

German: 
Das Problem ist, dass die Welle sich verteilt und keine exakte Position hat.
Wenn du also das Elektron so beschreibst, dass du den Impuls beschrieben kannst, verlierst du die Möglichkeit, seine Position zu messen.
Nun, du könntest versuchen, das Elektron als Teilchen zu beschreiben, und so seine Position bestimmen,
aber dann hast du ein ähnliches Problem: Die Gleichungen erlauben dir nicht, den Impuls des Elektrons zu bestimmen.
Quantenphysiker versuchen deshalb, das beste aus beiden Welten zu erhalten, indem sie Dinge wie Elektronen mit sogenannten Wellenpaketen beschreiben --
im Grunde eine Sammlung von Wellen, die aufaddiert werden.
Sie benutzen die Gleichung von Schrödinger, um verschiedene wellen zu berechnen, die ein quantenmechanisches System beschreiben, wie das Elektron, das du messen willst.
Wenn diese verschiedenen Wellen aufaddiert werden, kannst du Informationen über die Position des Elektrons gewinnen --
aber du hast auch eine Unsicherheit, wenn du den Impuls bestimmst.
Es gibt also Grenzen, wie genau du Position und Impuls kombiniert bestimmen kannst.
Es zeigt sich, dass es immer eine Unsicherheit gibt, die mindestens dem Planck'schen Wirkungsquantum durch 4 mal π entspricht.
In der klassischen Welt ist diese Unsicherheit keine große Sache.

English: 
The problem is, that wave is spread out, with
no exact position.
So by describing the electron in a way that
allows you to measure its momentum, you lose
the ability to measure its position.
Now, you could try describing the electron
as a particle and get its position that way,
but then you’d have a similar problem: the
equations involved wouldn’t allow you to measure
the electron’s momentum.
So, quantum physicists try to make the best
of both worlds by describing things like electrons
using what’s known as a wave packet –
basically, a collection of waves all added together.
They use Schrodinger’s equation to calculate different waves that describe a quantum mechanical system, like that electron you’ve been trying to measure.
When all those different waves are added together,
you can get some idea of the electron’s position –
but you also end up with some uncertainty
when it comes to the electron’s momentum.
So there’s a limit to how precisely you
can measure position and momentum combined.
It turns out that there will always be an
uncertainty that’s at least equal to Planck’s
constant divided by 4 times pi.
In a classical world, this uncertainty isn’t
that much of a big deal.

German: 
Wenn du die Breite deines Schreibtisches misst, zum Beispiel, ist die Unsicherheit so winzig, dass sie nicht wichtig ist.
Wenn du winzige Dinge wie Atome oder Elektronen messen willst, kann sie aber ein echtes Problem sein.
Du kannst nicht immer die Position eines Elektrons so genau wissen, wie du möchtest, denn dann hast du eine geringere Genauigkeit bei der Bestimmung seines Impulses.
Die Quantenmechanik sagt uns also, dass es eine natürliche Grenze gibt, wie viel wir über Teilchen wissen können.
Wenn Leute sagen, dass Quantenmechanik seltsam ist, ist das kein Witz.
Je mehr wir über Quanten herausfinden, desto mehr seltsames finden wir.
Aber sie ist trotzdem der beste Weg, um winzige Dinge zu beschreiben.
Heute hast du gelernt, wie sich der Welle-Teilchen-Dualismus auf Materie anwenden lässt.
Wir haben auch über Schrödingers Gleichung und die Bedeutung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion gesprochen.
Zum Schluss haben wir die Heisenberg'sche Unschärferelation besprochen.
Crash Course Physics wird in Zusammenarbeit mit PBS Digital Studios produziert.
Du kannst zu ihrem Kanal wechseln und Playlists ansehen von ihren neuesten tollen Sendungen wie
Art School, Indy America und Shank’s FX.
Diese Folge von Crash Course wurde in den Doctor Cheryl C. Kinney Crash Course Studios gedreht
mit Hilfe dieser erstaunlichen Menschen und unser ebenso erstaunliches Grafik-Team ist Thought Cafe.

Arabic: 
إذا كنت قياس عرض مكتبك،
على سبيل المثال، وعدم اليقين هو صغير بحيث
انها لن يهم.
عندما كنت في محاولة لقياس الأشياء الصغيرة مثل الذرات
أو الإلكترونات، على الرغم من أنه يمكن أن يكون مشكلة حقيقية.
لا يمكنك دائما معرفة موقف الإلكترون كما
بالضبط ما تريد، لأنه بعد ذلك سيكون لديك
قياس دقيق أقل من زخمها.
ميكانيكا الكم لذلك يخبرنا بأن هناك
المدمج في حدود لمدى ما يمكننا معرفة الجزيئات.
عندما يقول الناس ميكانيكا الكم هو غريب،
لا تمزح.
وكلما تعرف على الكم، وأكثر
غرابة ستجد.
لكنه ما زال أفضل طريقة لوصف
سلوك أشياء صغيرة جدا.
اليوم، تعلمت حول كيفية موجة-جسيم
تنطبق ثنائية ليهم.
تحدثنا أيضا عن معادلة شرودنغر
ومعنى دالة الكثافة الاحتمالية.
وأخيرا، غطينا عدم اليقين هايزنبرغ
المبدأ.
وينتج تحطم الفيزياء دورة في جمعية
مع برنامج تلفزيوني استوديوهات رقمية.
يمكنك رئيس لأكثر من قناة لتحقق
من قائمة تشغيل أحدث عروضهم الرائعة، مثل:
مدرسة الفن وأمريكا إندي، وFX شانك و.
وقد تم تصوير هذه الحلقة من دورة مكثفة في
الطبيب شيريل جيم كيني
مع مساعدة من هؤلاء الناس مذهلة و
فريقنا رسومات مذهلة على حد سواء، هو الفكر مقهى.

English: 
If you’re measuring the width of your desk,
for example, the uncertainty is so tiny that
it isn’t going to matter.
When you’re trying to measure tiny things like atoms
or electrons, though, it can be a real problem.
You can’t always know an electron’s position as
precisely as you’d like, because then you’ll have a
less precise measurement of its momentum.
So quantum mechanics tells us that there’s a
built-in limit to how much we can learn about particles.
When people say quantum mechanics is weird,
they aren’t kidding.
The more you learn about quantum, the more
weirdness you’ll find.
But it’s still the best way to describe
the behavior of very tiny things.
Today, you learned about how the wave-particle
duality applies to matter.
We also talked about Schrodinger’s equation
and the meaning of the probability density function.
Finally, we covered the Heisenberg Uncertainty
Principle.
Crash Course Physics is produced in association
with PBS Digital Studios.
You can head over to their channel to check
out a playlist of their latest amazing shows, like:
Art School, Indy America, and Shank’s FX.
This episode of Crash Course was filmed in
the Doctor Cheryl C. Kinney Crash Course Studio
with the help of these amazing people and
our equally amazing graphics team, is Thought Cafe.
