GIAI ĐIỆU GIÂY VÀ BẢN GIAO HƯỞNG VŨ TRỤ - Trang 121

luận đó. Như chúng ta đã biết từ phần đầu của chương này, khi chúng ta
giảm dần cường độ của nguồn sáng, tức là chúng ta giảm dần số photon do
nó phát ra. Một khi chúng ta giảm cường độ xuống tới mức nguồn phát ra
từng photon một, thì chúng ta không thể làm mờ ánh sáng hơn được nữa,
ngoại trừ tắt nó đi. Như vậy, có một giới hạn lượng tử đối với “độ dịu nhẹ”
của sự thăm dò của chúng ta. Và do đó, luôn có một ảnh hưởng cực tiểu mà
chúng ta đã gây ra cho vận tốc của electron thông qua phép đo vị trí của nó.
Thật hay điều đó hầu như là đúng đắn! Định luật Planck nói với chúng ta
rằng, năng lượng của một photon tỷ lệ với tần số của nó (tức là tỷ lệ nghịch
với bước sóng). Do đó, bằng cách dùng ánh sáng có tần số càng thấp (tức
bước sóng càng dài), chúng ta có thể tạo ra các photon riêng rẽ càng dịu
nhẹ hơn. Nhưng đây mới là điểm mấu chốt. Khi chúng ta cho một sóng tới
đập vào và phản xạ trên một vật, thì thông tin mà chúng ta nhận được chỉ
đủ để xác định được vị trí của nó trong phạm vi sai số đúng bằng bước sóng
của sóng đó. Để có được một ý niệm trực giác về thực tế quan trọng đó, ta
hãy dung mình đang thử xác định vị trí của một khối đá ngầm dựa theo ảnh
hưởng của nó đối với các sóng biển đi qua. Khi các sóng tiến tới gần khối
đá, chúng tạo thành một đoàn gồm các chu kỳ sóng lên xuống khá trật tự,
nối tiếp nhau. Sau khi đi qua khối dá, các chu kỳ sóng riêng rẽ bị biến dạng
và đây là dấu hiệu phát lộ sự hiện diện của khối đá ngầm. Cũng giống như
những vạch chia nhỏ nhất trên một cái thước, những chu kỳ lên xuống riêng
rẽ của sóng cũng là những đơn vị nhỏ nhất tạo nên đoàn sóng và do đó chỉ
cần xem xét chúng bị phá vỡ như thế nào là chúng ta có thể xác định được
vị trí của khối đá trong phạm vi sai số đúng bằng chiều dài của các chu
trình sóng, tức bước sóng của sóng. Trong trường hợp ánh sáng, các
photon, nói một cách nôm na, là những chu trình sóng riêng rẽ (với độ cao
của chu trình sóng được xác định bằng số photon), do đó, một photon được
dùng để xác định vị trí của một vật chỉ với độ chính xác bằng một bước
sóng.
Và như vậy, chúng ta phải đối mặt với trò giữ thăng bằng lượng tử. Nếu
dùng ánh sáng có tần số cao (bước sóng ngắn), chúng ta sẽ xác định được
vị trí của electron với độ chính xác cao. Nhưng các photon có tần số cao lại