Il principio di sovrapposizione è caratterizzato dal fatto chetrovato in molti rami della fisica. Questa è una disposizione certa che si applica in molti casi. Questa è una delle leggi fisiche generali su cui è costruita la fisica come scienza. Questo è il motivo per cui è notevole per gli scienziati che lo utilizzano in diverse situazioni.
Se consideriamo il principio di sovrapposizione nel senso più generale, allora secondo esso, la somma dell'impatto delle forze esterne che agiscono su una particella sarà la somma dei valori individuali di ciascuno di essi.
Questo principio si applica a vari linearisistemi, cioè tali sistemi, il cui comportamento può essere descritto da relazioni lineari. Un esempio è una semplice situazione in cui un'onda lineare si propaga in un certo mezzo, nel qual caso le sue proprietà saranno preservate anche sotto l'influenza di disturbi derivanti dall'onda stessa. Queste proprietà sono definite come la somma specifica degli effetti di ciascuna delle componenti armoniche.
Sfere di applicazione
Come già accennato, il principio di sovrapposizione haambiti abbastanza ampi. La sua azione può essere vista più chiaramente in elettrodinamica. Tuttavia, è importante ricordare che, considerando il principio di sovrapposizione, la fisica non lo considera un postulato specifico, cioè una conseguenza della teoria dell'elettrodinamica.
Ad esempio, in elettrostatica, questo principioagisce nello studio del campo elettrostatico. Il sistema di cariche in un punto specifico crea una tensione, che sarà la somma delle intensità di campo di ciascuna carica. Questa conclusione viene utilizzata in pratica, perché può essere utilizzata per calcolare l'energia potenziale dell'interazione elettrostatica. In questo caso sarà necessario calcolare l'energia potenziale di ogni singola carica.
Ciò è confermato dall'equazione di Maxwell, chelinearmente nel vuoto. Ciò implica anche il fatto che la luce non viene dispersa, ma si propaga linearmente, quindi i singoli raggi non interagiscono tra loro. In fisica, questo fenomeno è spesso chiamato il principio di sovrapposizione in ottica.
Vale anche la pena notare che nella fisica classicail principio di sovrapposizione segue dalla linearità delle equazioni di sistemi lineari mobili separati, quindi è approssimativo. Si basa su principi dinamici profondi, ma la vicinanza non lo rende né universale né fondamentale.
In particolare, un forte campo gravitazionaledescritto da altre equazioni, non lineari, quindi, il principio non può essere applicato in queste situazioni. Anche il campo elettromagnetico macroscopico non obbedisce a questo principio, poiché dipende dall'influenza di campi esterni.
Tuttavia, il principio di sovrapposizione delle forze èfondamentale nella fisica quantistica. Se in altre sezioni viene applicato con alcuni errori, a livello quantistico funziona in modo abbastanza accurato. Qualsiasi sistema meccanico quantistico è rappresentato da funzioni d'onda e vettori dello spazio lineare e, se obbedisce a funzioni lineari, il suo stato è determinato secondo il principio di sovrapposizione, ad es. consiste in una sovrapposizione di ogni stato e funzione d'onda.
L'ambito di applicazione è piuttosto arbitrario.Le equazioni dell'elettrodinamica classica sono lineari, ma questa non è una regola di base. La maggior parte delle teorie fondamentali della fisica si basa su equazioni non lineari. Ciò significa che il principio di sovrapposizione non sarà soddisfatto in essi; questo può includere la teoria della relatività generale, la cromodinamica quantistica e la teoria di Yang-Mills.
In alcuni sistemi in cui i principi di linearitàsono applicabili solo in parte, il principio di sovrapposizione può essere applicato anche condizionatamente, ad esempio, le interazioni gravitazionali deboli. Inoltre, quando si considera l'interazione di atomi e molecole, anche il principio di sovrapposizione non viene preservato, questo spiega la varietà delle proprietà fisiche e chimiche dei materiali.
