Принципът на суперпозиция: концепция, характеристики, обхват

Обща и специална физика

Повечето от най-важните физически теории, открити досега, описват много специфична област на заобикалящия свят: механично движение топлинни процеси, електромагнитни явления, микрокосмос и др. Съществуват обаче принципи и разпоредби, които разширяват ефекта си върху почти всички сфери на физическите явления. Една от тези теоретични основи е принципът на суперпозицията.

Концепцията за принципа на суперпозиция

За да се разбере същността на това явление, трябва да се има предвид, че светът около човека е разнообразен и много различни сили действат едновременно върху всяка частица в него. В съответствие с това принципът на суперпозицията обикновено се интерпретира по следния начин: за да се определи резултата от въздействието върху определено тяло от всички външни сили, е достатъчно да се събере сумата от количествените показатели на силите, които действат върху даден обект.

Характерни особености на принципа на суперпозиция

От тази дефиниция е възможно да се направят няколко заключения наведнъж, които подчертават една или друга страна на действието на тази разпоредба. Първо, принципът на суперпозицията предполага, че ако има взаимодействие между две частици, то няма да бъде нарушено по никакъв начин, когато се появи трета частица, която от своя страна ще започне да взаимодейства с първите две. Второ, много важно в молекулярната физика е, че индикаторът за обща енергия в система, състояща се от определен брой частици, не е нищо друго освен сумата от енергиите, които възникват между двойки взаимодействащи елементи. Накрая, на трето място, от математическа гледна точка, тази теоретична позиция е описана чрез линейно уравнение с добре дефиниран брой частици.

Принципът на суперпозицията в квантовата механика

Този принцип се прилага в много раздели на физиката. В същото време в различни области тя придобива определени качества, които може да нямат фундаментално значение в други области. Така, в класическата физика, най-важен е принципът на суперпозицията на силите, който е точно описан линейни уравнения. Но в квантовата механика се обръща специално внимание на вълновите функции. Както знаете, ако квантовата система може да бъде представена от различни състояния, всяка от които ще бъде описана от отделна функция, то тогава е напълно възможно от физическа гледна точка да се опише и друга функция. В този случай принципът на суперпозицията ще отразява вълновата природа на явленията на микросвета.

Принцип на суперпозиция и суперселекция

От гледна точка на квантовата механика, този принцип има много характеристики, които е просто невъзможно да се визуализират. Това се дължи на факта, че този раздел на физиката се занимава предимно с алтернативни състояния на обекта, които от гледна точка на класическата механика трябва просто взаимно да се изключват. Принципът на суперпозицията, чиято физика на квантово ниво все още не е напълно ясна за учените, предполага, наред с други неща, необходимостта от т.нар. Суперселекция, т.е. избора на основния фактор, който в момента има най-голямо въздействие върху гредата на силите.