fizika egy percben: konfigurációs tér

egy fizikai rendszer konfigurációs tere megadja az összes lehetséges állapotot, amelyben lehet. Például, ha a rendszer egy helyiségben mozgó légmolekulából áll, akkor a konfigurációs tér a szoba összes pontjából állhat: ez az összes pozíció, ahol a részecske lehet, és ez egy része a szokásos 3D térnek, ahogy ismerjük. Minden pont ebben a konfigurációs térben lehet pin-hegyes három koordinátát $(x,y,z)$.

légbuborékok

hol vannak a levegő molekulák?

ha két levegőmolekulája van, akkor a konfigurációs tér a két molekula összes lehetséges konfigurációjából áll, tehát 3D-s térből származó pontpárokból áll. Ha az 1. részecske a $(x,y,z)$ pontban van,a 2.részecske pedig a $(a,b, c)$ pontban,akkor ez a konfiguráció megfelel a $(x,y,z,A,b, c)$ pontnak a konfigurációs térben. Nem tudjuk tovább elképzelni ezt a teret, mert hatdimenziós. Ez azonban nem jelent problémát, mivel tudjuk, hogy két részecskét jelent a hétköznapi 3D térben.

ha sok levegőmolekula van a szobádban (amit reméljük, hogy megteszel, különben halott lennél), a konfigurációs térnek sok-sok dimenziója van: ha vannak $N$részecskék, akkor a konfigurációs térnek $3N$ dimenziói, minden részecskére három.

előfordulhat, hogy a molekulák mozgásával kapcsolatos információkat, például lendületüket is kódolni szeretné a konfigurációs térben. A Momentumnak három összetevője van, egy-egy a tér minden irányához. Ezért, ha figyelembe vesszük a Momentumot, akkor minden részecske hat információt tartalmaz (három a pozícióhoz, három pedig a momentumhoz). A $N$ részecskékből álló rendszer konfigurációs terének most $6n$ méretei vannak.

ez azt mutatja, hogy a konfigurációs tér, bár a 3D tér szokásos fogalmán alapul, sokkal bonyolultabb lehet, mint a szokásos 3D tér. A fentiek mind a klasszikus fizikára vonatkoznak, amint azt a középiskolában megtanuljuk. A kvantummechanikában azonban a dolgok sokkal bonyolultabbá és finomabbá válnak. Ebben az esetben a konfigurációs hely még egzotikusabb lehet.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.