Física em um minuto: espaço de Configuração

Um espaço de configuração de um sistema físico dá-lhe todos os estados possíveis que ele pode ser. Por exemplo, se o sistema consiste de uma molécula de ar movendo-se em uma sala, então o espaço de configuração pode consistir de todos os pontos na sala: são todas as posições em que a partícula poderia estar, e é uma porção do espaço 3D comum como a conhecemos. Cada ponto neste espaço de configuração pode ser pontiagudo por três coordenadas .

onde estão todas as moléculas de ar?

se você tem duas moléculas de ar, então o espaço de configuração consiste em todas as configurações possíveis das duas moléculas, então ele consiste de pares de pontos do espaço 3D. Se a partícula 1 é o ponto e a partícula 2 é no ponto , essa configuração corresponde ao ponto em no espaço de configuração. Não podemos visualizar esse espaço por mais tempo, porque é six-dimensional. Isso não é um problema, porém, como sabemos que representa duas partículas no espaço 3D comum.

Se você tem muitas moléculas de ar no seu quarto (o que esperamos que fazer, caso contrário, você estaria morta), o espaço de configuração tem muitos e muitos dimensões: se houver partículas, em seguida, a configuração do espaço dimensões, três para cada partícula.

pode também querer codificar algumas informações sobre o movimento das moléculas, por exemplo o seu momento, no espaço de configuração. O momento tem três componentes, um para cada direção no espaço. Portanto, se incluirmos o momento, cada partícula vem com seis pedaços de informação (três para a posição e três para o momento). O espaço de configuração de um sistema de partículas agora tem dimensões.

isto mostra que o espaço de configuração, embora baseado em nossa noção comum de espaço 3D, pode ser muito mais complicado do que o espaço 3D comum. O acima de tudo se aplica à física clássica como nós a aprendemos no ensino médio. Na mecânica quântica, no entanto, as coisas ficam muito mais complexas e sutis. Neste caso, o espaço de configuração pode ser ainda mais exótico.