Princip superpozicije i granice njegove primjene

Princip superpozicije karakteriše činjenica da se to dešava u mnogim granama fizike. Ovo je određena odredba koja se koristi u nekolicini slučajeva. Ovo je jedan od opštih fizičkih zakona na kojima je fizika izgrađena, kao nauka. Ovo je takođe značajno za naučnike koji ga primjenjuju u različitim situacijama.

Ako uzmemo u obzir princip superpozicije u najopštijem smislu, onda prema tome, suma dejstva spoljnih sila koje deluju na česticu će biti sastavljene od pojedinačnih vrednosti svake od njih.

Ovaj princip primjenjuje se na različite linearne sisteme, tj. Takvi sistemi, čije se ponašanje može opisati linearnim odnosima. Primjer je jednostavna situacija u kojoj se u određenom mediju propagira linearni talas, u kom slučaju će se njegova svojstva očuvati čak i pod utjecajem perturbacija koje proizlaze iz samog talasa. Ova svojstva se definišu kao specifična suma efekata svake harmonične komponente.

Aplikacije

Kao što je već pomenuto, princip superpozicije ima dovoljno opsega. Najočiglednije, njegov efekt se može videti u elektrodinamici. Međutim, važno je zapamtiti da, s obzirom na princip superpozicije, fizika to ne smatra konkretnim postulatom, već posledicama teorije elektrodinamike.

Na primjer, u elektrostatici, ovaj princip djeluje u proučavanju elektrostatičkog polja. Sistem troškova u određenoj tački stvara tenziju koja će biti dodata iz sume intenziteta polja svakog naboja. Ovaj zaključak se koristi u praksi, jer je uz pomoć moguće izračunati potencijalnu energiju elektrostatičke interakcije. U ovom slučaju biće potrebno izračunati potencijalnu energiju svakog pojedinačnog naplata.

To potvrđuje Makswellova jednačina, koja je linearna u vakuumu. To takođe podrazumeva činjenicu da se svetlost ne raspršuje, ali se širi linearno, tako da pojedini zraci ne međusobno komuniciraju. U fizici, ovaj fenomen se često naziva principom superpozicije u optici.

Važno je napomenuti da u klasičnoj fizici princip suppozicije sledi iz linearnosti jednačina pojedinačnih pokretnih linearnih sistema i stoga je približan. Zasniva se na dubokim dinamičkim principima, ali blizina čini da nije univerzalna a ne fundamentalna.

Posebno, jako gravitaciono polje opisuju druge nelinearne jednačine, tako da se princip ne može primijeniti u ovim situacijama. Makroskopsko elektromagnetno polje takođe ne poštuje ovaj princip, jer zavisi od efekta spoljašnjih polja.

Međutim, princip suppozicije sila je fundamentalni u kvantnoj fizici. Ako se u drugim odeljcima primenjuje sa nekim greškama, onda na kvantnom nivou funkcioniše prilično precizno. Svaki kvantno-mehanički sistem je prikazan od talasnih funkcija i vektora linearnog prostora, a ako je predmet linearnih funkcija, onda njegovo stanje određuje princip superpozicije, tj. Sastoji se od superpozicije svake države i talasne funkcije.

Granice aplikacije su prilično proizvoljne. Jednačine klasične elektrodinamike su linearne, ali ovo nije osnovno pravilo. Većina osnovnih teorija fizike izgrađena je od nelinearnih jednačina. To znači da u njima princip suppozicije neće biti ispunjen, ovde možemo uključiti opću teoriju relativnosti, kvantnu hromodinamiku, kao i teoriju Jang-Millsa.

U nekim sistemima, gde su principi linearnosti samo delimično primenljivi, princip supozicije, na primer, slabe gravitacione interakcije, može se konvencionalno primeniti. Osim toga, prilikom razmatranja interakcije atoma i molekula, takođe nije sačuvan princip suppozicije, što objašnjava različite fizičke i hemijske osobine materijala.