Physics in a minute:Configuration space

物理システムのconfiguration spaceは、それが可能なすべての状態を提供します。 たとえば、システムが部屋の中を移動する空気分子で構成されている場合、構成空間は部屋のすべての点で構成することができます。 この配置空間の各点は、3つの座標によってピンポイントにすることができます。

すべての空気分子はどこにありますか？

2つの空気分子がある場合、配置空間は2つの分子のすべての可能な配置で構成されるため、3D空間からの点のペアで構成されます。 合粒子1が点粒子の2点、その構成に対応する点設定。 それは六次元であるため、我々はもはやその空間を視覚化することはできません。 通常の3D空間では2つの粒子を表していることがわかっているので、これは問題ではありません。

あなたの部屋に多くの空気分子がある場合（そうでなければ死んでいることを願っています）、構成空間にはたくさんの次元があります。粒子がある場合、構成空間には次元があり、各粒子ごとに3つあります。

分子の運動、例えば運動量に関するいくつかの情報を配置空間でエンコードすることもできます。 運動量には3つの成分があり、空間内の各方向に1つずつあります。 したがって、運動量を含めると、各粒子には6つの情報が含まれます（位置には3つ、運動量には3つ）。 粒子の系の構成空間は、次元を持つようになりました。

これは、構成空間は、通常の3D空間の概念に基づいていますが、通常の3D空間よりもはるかに複雑になる可能性があることを示しています。 私たちは高校でそれを学ぶように上記のすべては、古典物理学に適用されます。 しかし、量子力学では、物事はより複雑で微妙になります。 この場合、構成空間はさらにエキゾチックになる可能性があります。