Superpositie is een term uit de kwantummechanica, een bijzondere tak van de natuurkunde. Het bijzondere aan kwantummechanica is dat je, in tegenstelling tot andere gebieden van natuurkunde, niet kan bepalen waar een deeltje (zoals een foton) zich bevindt met een berekening. Als onbekend is waar een deeltje zich bevindt, is het volgens de natuurkunde 'in superpositie'. Dit betekent dat er een soort 'wolk' van mogelijke plaatsen van aanwezigheid rond het deeltje hangt.

Pas als je een waarneming gaat doen, dwing je het deeltje om naar één plek te gaan. Dit betekent niet dat zo'n wolk niet bestaat, sterker nog, hij bestaat wel. Het is niet zo dat we niet weten waar een deeltje zich bevindt, het heeft gewoon geen precieze plaats totdat er een waarneming wordt gedaan.

Uiteraard is het niet zo dat al deze dingen ook voor grote voorwerpen zoals bijvoorbeeld mensen gelden. Deze 'regels' zijn voorbehouden aan kleine deeltjes die vallen onder de kwantumwetten die van kracht zijn bij verschijnselen zoals superpositie. Dit komt, volgens de beroemde Britse wis- en natuurkundige Roger Penrose, door de zwaartekracht. Penrose refereert hiervoor aan de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Deze stelt dat zwaartekracht een kromming van de ruimtetijd is. Dit betekent dat als een deeltje op de twee verschillende plaatsen kan zijn, dat er twee deuken in de ruimtetijd ontstaan.

Om van de ene positie naar de andere te gaan is energie nodig. Dit wordt onder andere beschreven in het in 1927 ontdekte Onzekerheidsrelatie van Heisenberg, dat stelt dat hoe lichter een deeltje is, hoe minder zwaartekracht erop werkt, waardoor lichte deeltjes als fotonen minder energie nodig hebben om van de ene ruimtetijd naar de andere te gaan, en daardoor miljoenen jaren in superpositie kunnen blijven. Bij grote voorwerpen als mensen is de zwaartekracht zo groot dat deze kwantumonzekerheid over de positie heel snel vervalt tot één positie.

Kwantumfysica | Quantum superposition | Superposición cuántica | Superposition | סופרפוזיציה | 重ね合わせ | Квантовая суперпозиция | Superposition | Chồng chập lượng tử | 态叠加原理