Inom kvantmekaniken är spridningsmatrisen , eller S-matrisen , en matris av kvantiteter som beskriver övergångsprocessen för kvantmekaniska system från ett tillstånd till ett annat under deras interaktion (spridning). [1] Det är nödvändigt att skilja mellan spridningsmatrisen och S-parametrarna , som beskriver de fysiska parametrarna för en elektromagnetisk våg i mikrovågsteknik och används för att beskriva mikrovågsenheter som kopplar samman de komplexa amplituder av infallande och reflekterade vågor i terminalplan för en ekvivalent multipol genom ett linjärt beroende.
Spridningsmatrisen introducerades först av John Wheeler i hans artikel från 1937 "On the Mathematical Description of Light Nuclei by the Method of Resonating Group Structure". [2] I denna artikel introducerade Wheeler konceptet med en spridningsmatris, en enhetlig matris av koefficienter som relaterar "det asymptotiska beteendet hos en godtycklig speciell lösning av en integralekvation till lösningar i standardform." [3] . Senare och oberoende introducerad av Werner Heisenberg 1943
Spridningsmatrisen har egenskaperna relativistisk kovarians, enhetlighet , kausalitet och uppfyller överensstämmelseprincipen. Egenskapen relativistisk kovarians innebär att lagen för transformation av vågfunktionen inte bör bero på referensramen. Enhetsegenskapen följer av kravet att normen för vågfunktionerna ska bevaras före och efter spridning. Egenskapen kausalitet följer av kravet att en förändring av lagen om interaktion i en godtycklig rum-tid-region bör förändra utvecklingen av det fysiska systemet endast i efterföljande ögonblick. [4] [5]