Принцип суперпозиції: поняття, характерні риси, сфери застосування

Загальне і приватне в фізиці

"Більшість найважливіших фізичних теорій, відкритих до теперішнього часу, описують цілком конкретну область навколишнього світу: механічний рух, теплові процеси, електромагнітні явища, мікросвіт і т. Д. Однак існують принципи і положення, які поширюють свою дію практично на всі сфери фізичних явищ. Однією з таких теоретичних основ є принцип суперпозиції.

Поняття принципу суперпозиції

"Для розуміння суті цього явища слід враховувати, що навколишній світ людини різноманітний, і на будь-яку частку в ньому одночасно діє безліч найрізноманітніших сил. Відповідно до цього принцип суперпозиції трактується зазвичай таким чином: для того щоб визначити результат впливу на яке-небудь конкретне тіло всіх зовнішніх сил, досить скласти суму кількісних показників сил, які впливають на даний об`єкт.

Характерні риси принципу суперпозиції

"

З цього визначення можна зробити відразу кілька висновків, які особливо підкреслять ті чи інші сторони дії даного положення. По-перше, принцип суперпозиції передбачає, що якщо йде взаємодія між двома будь-якими частками, то воно ніяким чином не буде порушено при появі третьої частки, яка, в свою чергу, почне взаємодіяти з першими двома. По-друге, дуже важливе значення в молекулярної фізики має те положення, що загальний показник енергії в системі, що складається з певної кількості частинок, є не що інше, як сума енергій, які виникають між парами взаємодіючих елементів. Нарешті, по-третє, з математичної точки зору дане теоретичне положення описується лінійним рівнянням з чітко визначеною кількістю частинок.

Принцип суперпозиції в квантовій механіці

"

Даний принцип застосовується в багатьох розділах фізики. При цьому в різних областях він набуває певні якості, які можуть не мати якогось принципового значення в інших сферах. Так, в класичній фізиці найбільше значення має принцип суперпозиції сил, який якраз і описується за допомогою лінійних рівнянь. А ось в квантовій механіці особлива увага приділяється хвильовим функціям. Як відомо, якщо квантова система може бути представлена різними станами, кожне з яких буде описуватися окремою функцією, то цілком можливо з фізичної точки зору описати її і іншою функцією. У цьому випадку принцип суперпозиції буде відображати хвильової характер явищ мікросвіту.

Принцип суперпозиції і суперотбор

"З точки зору квантової механіки, даний принцип має багатьма рисами, які просто неможливо уявити візуально. Пов`язано це з тим, що даний розділ фізики має справу, перш за все, з альтернативними станами об`єкта, які, з точки зору механіки класичної, повинні просто взаємовиключають одне одного. Принцип суперпозиції, фізика якого на квантовому рівні ще не цілком зрозуміла вченим, передбачає, крім усього іншого, і необхідність так званого суперотбора, тобто вибору того основного фактора, який надає в даний момент найбільший вплив на пучок сил.