БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (СУ)

С. п. играет исключительную роль в механике (например, векторное сложение по правилу параллелограмма), в теории колебаний, теории цепей, квантовой механике и других разделах физики и техники. 2) В теории классических полей и квантовой теории — положение, согласно которому суперпозиция (то есть результат суммирования, наложения друг на друга) любых допустимых в данных условиях состояний физической системы (или возможных процессов в ней) является также допустимым состоянием (или соответственно возможным процессом). Так, классическое электромагнитное поле в вакууме удовлетворяет С.п.: сумма любого числа физически реализуемых полей есть тоже физически реализуемое электромагнитное поле. В силу С.п. электромагнитное поле, созданное совокупностью электрических зарядов и токов, равно сумме полей, создаваемых этими зарядами и токами по отдельности. Слабое гравитационное поле также с хорошей точностью подчиняется С. п.

В классической физике С. п. — приближённый принцип, вытекающий из линейности уравнений движения соответствующих систем (что обычно является хорошим приближением для описания реальных систем), например Максвелла уравнений для электромагнитного поля. Таким образом, он вытекает из более глубоких динамических принципов и поэтому не является фундаментальным. Он и не универсален. Так, достаточно сильное гравитационное поле не удовлетворяет С. п., поскольку оно описывается нелинейными уравнениями Эйнштейна (см. Тяготение ) ; макроскопическое электромагнитное поле в веществе, строго говоря, также не подчиняется С. п. в силу зависимости (иногда существенной) диэлектрической и магнитной проницаемостей от внешнего поля (например, в ферромагнетике ) и т. д.

В квантовой механике С. п. — фундаментальный принцип, один из основных её постулатов, определяющий вместе с неопределённостей соотношением структуру математического аппарата теории. Из С. п. следует, например, что состояния квантовомеханической системы должны изображаться векторами линейного пространства (см. Квантовая механика ) , в частности волновыми функциями; что операторы физических величин должны быть линейными и т. д. С. п. утверждает, что если квантовомеханическая система может находиться в состояниях, описываемых волновыми функциями y 1 ,y 2 ,...,y n, то физически допустимой будет и суперпозиция этих состояний, то есть состояние, изображаемое волновой функцией

y = c 1 y 1+ c 2 y 2+ . . . + с n y n ,

где c 1 , c 2 ,..., c n — произвольные комплексные числа.

Из С. п. следует, что любая волновая функция может быть разложена в сумму (вообще говоря, бесконечную) собственных функций оператора любой физической величины; при этом квадраты модулей коэффициентов в разложении имеют смысл вероятностей обнаружить на опыте соответствующие значения этой величины. Суперпозиция состояний y iопределяется, однако, не только модулями коэффициентов c i, но и их относительными фазами (при различных относительных фазах чисел с i, результирующие состояния оказываются различными). Поэтому суперпозиция y = å ic iy i является результатом интерференции состояний y i (см., например, Дифракция частиц ) . Квантовый С. п. лишён наглядности, характерной для С. п. в классической физике, так как в квантовой теории в суперпозиции участвуют (складываются) альтернативные, с классической точки зрения взаимоисключающие друг друга состояния. С. п. отражает волновую природу микрочастиц и выполняется в нерелятивистской квантовой механике без исключений.

В релятивистской квантовой теории, рассматривающей процессы, в которых могут происходить взаимопревращения частиц, С. п. должен быть дополнен так называемыми правилами суперотбора. Так, суперпозиции состояний с разными значениями электрического, барионного, лептонного зарядов не предполагаются физически реализуемыми. Реализуемость таких суперпозиций означала бы, например, что физические свойства пучка частиц, в котором в некоторой пропорции присутствуют электроны и позитроны, не определяются однозначно динамическими характеристиками этих частиц, то есть что возможна интерференция состояний с разными значениями зарядов. Однако такая интерференция никогда не наблюдалась на опыте. Поэтому операторы физических величин не должны менять заряды. Это уточнение С. п. в релятивистской квантовой теории накладывает на матричные элементы операторов определённые ограничения, которые и называют правилами суперотбора.

Лит.: Дирак П. А. М., Принципы квантовой механики, пер. с англ., М., 1960; Л андау Л. Д., Лифшиц Е. М., Квантовая механика, 3 изд., М., 1974; Швебер С., Введение в релятивистскую квантовую теорию поля, [пер. с англ.], М., 1963.

О. И. Завьялов.

Суперпозицио'нная ка'рта,просветная карта, носитель информации при информационном поиске, представляющий собой прямоугольник из тонкого (0,18 мм ) картона (плотной бумаги) форматом 148 x 210, 210 х 297 или 297 x 420 мм; иногда в качестве С. к. используют обычную перфорационную карту. На поле С. к. пробивкой отверстий (по координатной сетке) указывают адреса или номера документов, которые содержат данный поисковый признак. Общее число отверстий (адресов) на одной карте указанных форматов может составлять соответственно 3500, 7000 и 22500. Если сложить несколько карт вместе посмотреть их на просвет ( рис. ), то можно наблюдать совпадение общих отверстий (суперпозиционный эффект, отсюда термин — «С. к.»). Пусть, например, одна С. к. содержит поисковый признак «сталь», вторая — признак «обработка», третья — «сверление» и т. д. С. к. с признаком «сталь» содержит на поле все номера документов, у которых в поисковом образе есть слово «сталь»; если совместить её со второй картой, то получится совпадение «на просвет» номеров документов, содержащих в поисковом образе и слово «сталь», и слово «обработка»; процесс поиска можно продолжать до тех пор, пока не останется единственный просвет, указывающий на один документ или объект с присущей только ему совокупностью признаков.

Впервые С. к. появились в 1915 (в США) и под разными названиями стали применяться в различных информационно-поисковых системах.

Лит.: Воробьев Г. Г., Документ: информационный анализ, М., 1973.

А. В. Алферов.

Схема, иллюстрирующая суперпозиционный эффект при совмещении просветных карт.

Суперпрефе'кт[франц. superpréfet, от лат. super (см. Супер... ) и префект], во Франции чиновник высшего ранга со специальными полномочиями. Контролирует деятельность префектов нескольких департаментов. Официальное название — генеральный инспектор администрации, выполняющий особую миссию.