Սկզբունքը superposition եւ դրա կիրառման սահմանաչափերը

Սկզբունքը superposition բնութագրվում է նրանով, որ այն հայտնաբերվել է շատ ոլորտներում ֆիզիկայի. Սա այն դիրքորոշումն է, որն օգտագործվում է որոշ դեպքերում. Սա մեկն է այն ընդհանուր ֆիզիկական օրենքների վրա, որոնք ֆիզիկա որպես գիտության. Ահա, թե ինչ է նա առանձնանում է գիտնականների, ովքեր օգտագործում են այն տարբեր իրավիճակներում:

Եթե հաշվի առնենք, որ superposition սկզբունքը շատ ընդհանուր իմաստով, ըստ նրա, գումարը արտաքին ուժերի գործում է մասնիկի, որը բաղկացած է առանձին արժեքների համար նրանցից յուրաքանչյուրը.

Այս սկզբունքը վերաբերում է տարբեր գծային համակարգերի, այսինքն Նման համակարգերը, որոնց վարքը կարելի է բնութագրել ըստ գծային հավասարումների. Որպես օրինակ կարող է պարզ իրավիճակ, որտեղ մի գծային ալիք քարոզում է որեւէ կոնկրետ միջավայրում, որի դեպքում դրա հատկությունները պիտի պահպանվի, նույնիսկ ազդեցության տակ անկարգությունների բխող ալիքի: Այս հատկությունների են սահմանվում է որպես կոնկրետ գումարի հետեւանքների յուրաքանչյուր ներդաշնակ բաղադրիչների.

Կիրառման ոլորտները

Ինչպես արդեն նշվել է, superposition սկզբունքը բավականին լայն շրջանակներում. Առավել հստակ դրա ազդեցությունը կարելի է տեսնել էլեկտրադինամիկայի. Սակայն, դա կարեւոր է հիշել, որ երբ, հաշվի առնելով սկզբունքը superposition, ֆիզիկայի չի համարում իր ուրույն կանխադրույթը, մասնավորապես արդյունքը տեսության էլեկտրադինամիկայի:

Օրինակ, electrostatics ակտիվ սկզբունքը գործում է ուսումնասիրության է էլեկտրաստատիկ դաշտի: գանձում համակարգ է որոշակի կետում լարվածություն է ստեղծում, որը բաղկացած է գումարի դաշտային ուժեղ յուրաքանչյուրի մեղադրանքի: Այս արտադրանքը օգտագործվում է գործնականում, քանի որ այն կարող է օգտագործվել, որպեսզի հաշվարկել պոտենցիալ էներգիան էլեկտրաստատիկ փոխգործակցության: Այս դեպքում անհրաժեշտ է հաշվարկել պոտենցիալ էներգիան յուրաքանչյուր անհատի պատասխանատու:

Դա հաստատվում է Maxwell հավասարման, որը գտնվում գծային է Վակումային. Այն նաեւ հետեւում է այն փաստը, որ այդ լույսը չի սփռված, եւ տարածվում գծային, ուստի առանձին beams չեն փոխազդում են միմյանց հետ: Ֆիզիկայի, այս երեւույթը հաճախ կոչվում է որպես սկզբունքի superposition ի օպտիկայի:

Այն պետք է նաեւ նշել, որ դասական ֆիզիկան superposition սկզբունքով բխում է linearity մասին հավասարումների միջնորդությամբ առանձին գծային համակարգերի, այնպես որ դա մերձեցումը: Այն հիմնված է խորքային դինամիկ սկզբունքների, բայց մոտիկություն դա անում է ոչ ունիվերսալ է եւ ոչ թե սկզբունքային:

Մասնավորապես, ուժեղ ձգողական դաշտը նկարագրում է այլ հավասարումների, ոչ գծային, սակայն սկզբունքը չի կարող կիրառվել այդ իրավիճակներում: Macroscopic էլեկտրամագնիսական դաշտը նույնպես ենթակա չէ այս սկզբունքից, քանի որ դա կախված է ազդեցության արտաքին ոլորտներում:

Այնուամենայնիվ, սկզբունքը superposition ուժերի հիմնարար է քվանտային ֆիզիկայի. Եթե այլուր, այն օգտագործվում է որոշ սխալներ, որ քվանտային մակարդակով աշխատում է բավականին ճշգրիտ. Ցանկացած քվանտային մեխանիկական համակարգը ներկայացված է ալիքային ֆունկցիա եւ վեկտորների մի գծային տարածության, եւ եթե այն ենթակա է գծային ֆունկցիա, ապա նրա կարգավիճակը որոշվում է սկզբունքի superposition, այսինքն, Այն կազմված է superposition յուրաքանչյուր պետության եւ ալիքային ֆունկցիայի:

Շրջանակը բավականին պայմանական է: Հավասարումները դասական էլեկտրադինամիկայի են գծային, բայց դա չէ հիմնական կանոն. Առավել հիմնարար տեսությունների ֆիզիկայի հիմնված են ոչ գծային հավասարումների. Սա նշանակում է, որ նրանց սկզբունքը superposition չի կատարվում այստեղ ներառում են ընդհանուր հարաբերականության տեսությանը, քվանտային chromodynamics եւ Յան-Mills տեսությունը.

Որոշ համակարգերում, որտեղ Linearity սկզբունքները կիրառելի է միայն մասամբ, պայմանականորեն կարելի է կիրառվել սկզբունքը superposition, օրինակ, թույլ gravitational փոխազդեցության. Ավելին, երբ հաշվի առնելով փոխգործակցությունը ատոմների եւ մոլեկուլների սկզբունքը superposition չի պահպանվում, սա բացատրում է բազմազանություն ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունների նյութերի.