Szuperpozíció

A szuperpozíció elve lineáris egyenletekkel leírható fizikai rendszerre vonatkozó általános elv. A klasszikus fizikában valamely fizikai mennyiségek független összegződésének elve. A szuperponálódó ok hatása olyan, mintha vektoriálisan összegeznénk a külön-külön ható kölcsönhatások hatását. A kvantummechanikában nem a fizikai mennyiségekre, hanem az állapotegyenlet által leírt általában komplex állapotfüggvényekre, azaz hullámfüggvényekre vonatkozik, amelyek összegének abszolútérték-négyzete adja meg az érintett fizikai mennyiségek esetén adott érték mérésének valószínűségét.

A klasszikus mechanikában

A szuperpozíció elve érvényesül:

• a fizikai mezőkre
• az elmozdulásra
• az erőkre (nem relativisztikus esetben)
  Ez utóbbit szokták néha Newton IV törvényként is emlegetni. E szerint ha egy testre több erő is hat, akkor a test pontosan úgy mozog, mintha a rá ható erők helyett, azok vektoriálisan vett összege ( az ún. eredő erő) hatna.

A kvantummechanikában

A kvantummechanikában a szuperpozíció elve alapvető pozitív elvvé lép elő, amely a hullámfüggvényre vonatkozik. Tegyük fel, hogy egy a $\Psi _{1}(q)$ állapotban levő fizikai rendszeren (pl. egy elektron, ahol q a koordinátákat jelöli) végzett mérés biztosan az 1 eredményre vezet, ha pedig a $\Psi _{2}(q)$ állapotban van, akkor biztosan a 2 eredményre. Ekkor a $c_{1}\Psi _{1}+c_{2}\Psi _{1}$ (ahol $c_{1}$ és $c_{2}$ tetszőleges konstansok) függvény olyan állapotot ír le, amelyben a mérés vagy az 1, vagy a 2 eredményre vezet. A két lehetséges végeredmény relatív valószínűsége úgy aránylik egymáshoz, ahogy $c_{1}^{2}$ és $c_{2}^{2}$. Továbbá ha az egyes állapotok időfüggését is ismerjük, akkor ezek lineáris kombinációja szintén egy lehetséges időfüggését írja le az állapotnak. A szuperpozíció elvéből következik, hogy a hullámfüggvényre vonatkozó valamennyi állapotegyenlet lineáris $\Psi$-ben.

Kapcsolódó szócikkek

• Interferencia

Források

• ↑ Fizikai kislexikon: szerk.: Dr. Szilágyi Miklós: Fizikai kislexikon. Műszaki Könyvkiadó, Budapest (1977). ISBN 963 10 1695 1 
• ↑ Landau III: L. D. Landau, E. M. Lifsic. Elméleti fizika - Kvantummechanika. Tankönyvkiadó, Budapest (1978). ISBN 963 17 3259 2