Fyzika za minutu: Konfigurační prostor

konfigurační prostor fyzický systém vám dává všechny možné státy, to může být. Například, pokud systém se skládá z molekuly vzduchu pohybující se kolem v místnosti, pak konfigurační prostor se může skládat ze všech bodů v místnosti: to je na všechny pozice částice by mohla být, a to je část běžné 3D prostoru, jak ho známe. Každý bod v tomto konfiguračním prostoru může být označen třemi souřadnicemi .

kde jsou všechny molekuly vzduchu?

pokud máte dvě molekuly vzduchu, pak konfigurační prostor sestává ze všech možných konfigurací obou molekul, takže se skládá z párů bodů z 3D prostoru. Pokud částici 1 je v tomto bodě a částice 2 je v bodě , pak se, že konfigurace odpovídá bod v konfiguračním prostoru. Už si ten prostor nemůžeme představit, protože je šestidimenzionální. To však není problém, protože víme, že to znamená dvě částice v běžném 3D prostoru.

Pokud máte mnoho molekuly vzduchu v pokoji (což doufáme, že ano, jinak bys být mrtvý), konfigurační prostor má spoustu a spoustu rozměry: v případě, že jsou částice, pak konfigurační prostor má rozměry, tři pro každou částici.

můžete také zakódovat některé informace o pohybu molekul, například jejich hybnosti, v konfiguračním prostoru. Momentum má tři složky, jednu pro každý směr v prostoru. Pokud tedy zahrneme hybnost, každá částice přichází se šesti informacemi (tři pro polohu a tři pro hybnost). Konfigurační prostor systému částic má nyní rozměry .

to ukazuje, že konfigurační prostor, i když je založen na našem běžném pojetí 3D prostoru, může být mnohem komplikovanější než běžný 3D prostor. Výše uvedené platí pro klasickou fyziku, jak se ji učíme na střední škole. V kvantové mechanice se však věci stávají mnohem složitějšími a jemnějšími. V tomto případě může být konfigurační prostor ještě exotičtější.