Η αρχή της επαλληλίας και τα όρια εφαρμογής της

Η αρχή της επαλληλίας χαρακτηρίζεται από το ότι βρίσκεται σε πολλούς τομείς της φυσικής. Αυτή είναι μια θέση που χρησιμοποιείται σε ορισμένες περιπτώσεις. Αυτό είναι ένα από τα κοινά φυσικών νόμων βάσει των οποίων η φυσική ως επιστήμη. Αυτό είναι αυτό που είναι αξιοσημείωτο για τους επιστήμονες που το χρησιμοποιούν σε διάφορες καταστάσεις.

Αν λάβουμε υπόψη την αρχή της επαλληλίας σε μια πολύ γενική έννοια, σύμφωνα με τον ίδιο, το άθροισμα των εξωτερικών δυνάμεων που ασκούνται στο σωματίδιο αποτελείται από τις μεμονωμένες τιμές για κάθε ένα από αυτά.

Αυτή η αρχή εφαρμόζεται σε διαφορετικά γραμμικά συστήματα, δηλ Τέτοια συστήματα των οποίων η συμπεριφορά μπορεί να περιγραφεί από γραμμικές εξισώσεις. Ένα παράδειγμα είναι μια απλή κατάσταση όπου ένα γραμμικό κύμα διαδίδεται σε οποιοδήποτε ιδιαίτερο περιβάλλον, στην οποία περίπτωση ιδιότητές του θα διατηρηθεί ακόμη και κάτω από την επίδραση των διαταραχών που προκύπτουν από το κύμα. Αυτές οι ιδιότητες που ορίζεται ως η ειδική ποσότητα των αποτελεσμάτων καθενός από τα αρμονικές συνιστώσες.

Πεδία εφαρμογής

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η αρχή της επαλληλίας είναι αρκετά ευρύ πεδίο εφαρμογής. Οι περισσότεροι σαφώς επίδραση του μπορεί να δει κανείς στην ηλεκτροδυναμική. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι κατά την εξέταση της αρχής της επαλληλίας, η φυσική δεν θεωρεί ιδιαίτερα αξίωμα του, δηλαδή το αποτέλεσμα της θεωρίας της ηλεκτροδυναμικής.

Για παράδειγμα, στην ηλεκτροστατική δραστική αρχή λειτουργεί στη μελέτη του ηλεκτροστατικού πεδίου. σύστημα φόρτισης σε ένα συγκεκριμένο σημείο δημιουργεί ένταση, η οποία θα αποτελείται από το άθροισμα των πλεονεκτημάτων τομέα της κάθε επιβάρυνση. Αυτή η έξοδος χρησιμοποιείται στην πράξη, επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της δυναμικής ενέργειας της ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η δυναμική ενέργεια του κάθε φορτίου.

Αυτό επιβεβαιώνεται από την εξίσωση Maxwell, η οποία είναι γραμμική σε κενό. Όπως προκύπτει και από το γεγονός ότι το φως δεν είναι διάσπαρτα, και εκτείνεται γραμμικά, έτσι ώστε οι επιμέρους δέσμες δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Στη φυσική, το φαινόμενο αυτό συχνά αναφέρεται ως η αρχή της επαλληλίας στην οπτική.

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι, κατ 'αρχήν κλασσική φυσική επαλληλίας προκύπτει από τη γραμμικότητα των εξισώσεων κίνησης των μεμονωμένων γραμμικών συστημάτων, έτσι ώστε να είναι κατά προσέγγιση. Βασίζεται σε εις βάθος τη δυναμική αρχών, αλλά η εγγύτητα καθιστά όχι καθολική και όχι θεμελιώδες.

Ειδικότερα, η ισχυρή βαρυτικό πεδίο περιγράφει άλλες εξισώσεις, μη-γραμμική, ωστόσο, η αρχή αυτή δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτές τις καταστάσεις. Μακροσκοπική ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είναι δεν υπόκειται επίσης σε αυτή την αρχή, δεδομένου ότι εξαρτάται από την επίδραση των εξωτερικών πεδίων.

Ωστόσο, η αρχή της επαλληλίας των δυνάμεων είναι θεμελιώδης στην κβαντική φυσική. Αν αλλού χρησιμοποιείται με κάποια σφάλματα, ότι στο κβαντικό επίπεδο λειτουργεί αρκετά ακριβή. Οποιαδήποτε κβαντική-μηχανικό σύστημα αντιπροσωπεύεται από κυματοσυναρτήσεις και φορείς για ένα γραμμικό χώρο, και εάν υπόκειται σε μία γραμμική συνάρτηση, τότε η κατάστασή της καθορίζεται από την αρχή της επαλληλίας, δηλαδή, Αποτελείται από μια υπέρθεση κάθε κράτος και την κυματοσυνάρτηση.

Το πεδίο εφαρμογής της αρκετά συμβατικά. Οι εξισώσεις της κλασικής ηλεκτροδυναμικής είναι γραμμική, αλλά δεν είναι ένα βασικό κανόνα. Οι περισσότερες από τις θεμελιώδεις θεωρίες της φυσικής βασίζονται σε μη γραμμικών εξισώσεων. Αυτό σημαίνει ότι σε αυτά η αρχή της επαλληλίας δεν γίνεται εδώ περιλαμβάνουν τη γενική θεωρία της σχετικότητας, η κβαντική χρωμοδυναμική, και τη θεωρία Yang-Mills.

Σε μερικά συστήματα όπου οι αρχές γραμμικότητα είναι εφαρμόσιμες μόνο εν μέρει, μπορεί συμβατικά να εφαρμοστεί η αρχή της επαλληλίας, για παράδειγμα, αδύναμα βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. Επιπλέον, κατά την εξέταση της αλληλεπίδρασης των ατόμων και των μορίων, όπως η αρχή της επαλληλίας δεν διατηρείται, αυτό εξηγεί την ποικιλία των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων των υλικών.