1 분 안에 물리학:구성 공간

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물리적 시스템의 구성 공간은 가능한 모든 상태를 제공합니다. 예를 들어,시스템이 한 방에서 움직이는 공기 분자로 구성되어 있다면,구성 공간은 방의 모든 지점으로 구성 될 수 있습니다:그것이 입자가 될 수있는 모든 위치이며,우리가 알고있는 일반적인 3 차원 공간의 일부입니다. 이 구성 공간의 각 점은 세 개의 좌표$(엑스,와이,지)$로 핀 포인트로 지정할 수 있습니다.

기포

모든 공기 분자는 어디에 있습니까?

두 개의 공기 분자가 있다면 구성 공간은 두 분자의 가능한 모든 구성으로 구성되므로 3 차원 공간으로부터의 점 쌍으로 구성됩니다. 파티클 1 이 포인트$(엑스,와이,지)$에 있고 파티클 2 가 포인트$(에이,비,씨)$에 있으면 해당 구성은 포인트$(엑스,와이,지,에이,비,씨)$에 해당합니다. 우리는 6 차원이기 때문에 더 이상 그 공간을 시각화 할 수 없습니다. 우리가 보통의 3 차원 공간에서 두 개의 입자를 의미 것을 알고 즉,비록 문제가되지 않습니다.

당신이 당신의 방에 많은 공기 분자가 있다면(우리는 당신이 그렇게하기를 바랍니다,그렇지 않으면 당신은 죽었을 것입니다),구성 공간은 많은 치수를 가지고 있습니다:$엔$입자가 있다면,구성 공간은$3 엔$각 입자에 대해 3 개의 치수를 갖습니다.

구성 공간에서 분자의 운동(예:운동량)에 대한 정보를 인코딩할 수도 있습니다. 모멘텀은 공간의 각 방향에 대해 하나씩 세 가지 구성 요소를 가지고 있습니다. 따라서 운동량을 포함하면 각 입자에는 6 개의 정보(위치 3 개,운동량 3 개)가 제공됩니다. 파티클의 시스템 구성 공간은 이제$6 엔$치수를 갖습니다.

이것은 3 차원 공간이라는 우리의 통상적인 개념에 바탕을 두고 있지만,3 차원 공간이라는 구성 공간은 일반 3 차원 공간보다 훨씬 더 복잡할 수 있음을 보여준다. 우리가 고등학교에서 배울 위의 모든 고전 물리학에 적용됩니다. 양자 역학에서,그러나,상황이 훨씬 더 복잡하고 미묘한 얻을. 이 경우 구성 공간은 더욱 이국적인 될 수 있습니다.

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