Принцип суперпозиции характерен тем, что он finns i många fysikgrenar. Detta är en bestämmelse som gäller i ett antal fall. Detta är en av de allmänna fysiska lagarna som fysik som vetenskap bygger på. Det är därför det är anmärkningsvärt för forskare som använder det i olika situationer.
Om vi betraktar superpositionprincipen i den mest allmänna meningen, kommer summan av effekterna av yttre krafter som verkar på partikeln enligt den att bestå av de enskilda värdena för var och en av dem.
Denna princip gäller för olika linjärasystem, d.v.s. sådana system vars beteende kan beskrivas genom linjära relationer. Ett exempel är en enkel situation där en linjär våg sprider sig i ett visst medium, i vilket fall dess egenskaper kommer att bevaras även under påverkan av störningar som härrör från själva vågen. Dessa egenskaper definieras som den konkreta summan av effekterna av var och en av de harmoniska komponenterna.
Ansökningsfält
Som redan nämnts har principen om superpositiontillräckligt stort räckvidd. Tydligast kan dess verkan ses i elektrodynamik. Det är dock viktigt att komma ihåg att när man överväger principen om superposition, anser fysiken det inte som ett konkret postulat, nämligen en konsekvens av teorin om elektrodynamik.
Till exempel i elektrostatik denna principagerar i studiet av det elektrostatiska fältet. Laddningssystemet vid en specifik punkt skapar spänning, vilket kommer att vara summan av fältintensiteten för varje laddning. Denna slutsats används i praktiken, eftersom den kan användas för att beräkna den potentiella energin för elektrostatisk interaktion. I detta fall kommer det att vara nödvändigt att beräkna den potentiella energin för varje enskild laddning.
Detta bekräftas av Maxwells ekvation, vilkenlinjärt i vakuum. Detta innebär också att ljuset inte sprids utan sprids linjärt så att de enskilda strålarna inte interagerar med varandra. I fysik kallas detta fenomen ofta principen om superposition i optiken.
Стоит также отметить, что в классической физике principen om superposition följer linjäriteten i ekvationerna för enskilda rörliga linjära system, därför är den ungefärlig. Det är baserat på djupa dynamiska principer, men närhet gör det varken universal eller grundläggande.
I synnerhet ett starkt gravitationsfältbeskrivs av andra ekvationer, olinjära, därför kan principen inte tillämpas i dessa situationer. Det makroskopiska elektromagnetiska fältet följer inte heller denna princip, eftersom det beror på påverkan av externa fält.
Principen för överlagring av krafter är dockgrundläggande inom kvantfysik. Om det i andra avsnitt används med vissa fel, fungerar det på kvantnivå ganska exakt. Varje kvantmekaniskt system avbildas från vågfunktioner och vektorer av linjärt utrymme, och om det följer linjära funktioner bestäms dess tillstånd av principen om superposition, d.v.s. består av en superposition av varje tillstånd och vågfunktion.
Tillämpningsområdet är ganska godtyckligt. Ekvationerna för klassisk elektrodynamik är linjära, men detta är inte en grundregel. De flesta av fysikens grundläggande teorier baseras på icke-linjära ekvationer. Detta betyder att principen om superposition inte kommer att uppfyllas i dem; detta inkluderar allmän relativitet, kvantkromodynamik och även Yang-Mills teorin.
I vissa system där principerna för linjäritetär endast delvis tillämpliga kan principen om superposition också tillämpas villkorligt, till exempel svaga gravitationsinteraktioner. Dessutom, när man överväger interaktionen mellan atomer och molekyler, bevaras inte heller superpositionen, detta förklarar mångfalden av materialens fysikaliska och kemiska egenskaper.
