Что значит "конфигурационное пространство"

n-мерное пространство с числом измерений, равным числу n степеней свободы системы, вводимое для условного представления движения всей системы как движения некоторой точки в этом пространстве.

При движении механической системы по отношению к некоторой системе отсчёта её конфигурацию, т. е. положение самой системы и взаимное расположение её частей, можно в любой момент времени определять обобщёнными координатами q1, q2,..., qn. Если эти координаты рассматривать как n декартовых координат в n-мерном пространстве, то каждой конфигурации системы будет соответствовать определённая точка в этом пространстве, называемая изображающей точкой. Такое пространство и называется К. п. У систем с 1, 2 и 3 степенями свободы (например, у плоского математического маятника, у сферического маятника и у свободной материальной точки) К. п. будут соответственно прямая, плоскость и 3-мерное пространство; у свободного твёрдого тела, имеющего 6 степеней свободы, К. п. будет 6-мерным и т. д.

При движении системы её конфигурация будет непрерывно изменяться и изображающая точка будет тоже непрерывно менять своё положение в К. п., описывая кривую, называемую условно «траекторией системы». Следовательно, движение системы можно представить как движение в К. п. изображающей точки. Такое представление используют при рассмотрении некоторых свойств движущейся системы, в частности свойств, устанавливаемых рядом вариационных принципов механики .

С. М. Тарг.

Конфигурационное пространство (иногда также пространство конфигураций) — понятие в математической физике , вариационном исчислении и аналитической механике , абстрактное пространство, задающее конфигурацию системы — совокупность значений всех её обобщенных координат . Например, конфигурационным пространством материальной точки в трёхмерном евклидовом пространстве является пространство R. Для системы из N материальных точек конфигурационным пространством будет R. Конфигурационное пространство системы N материальных точек, движущихся на многообразии M, есть M. При наличии между точками жёстких связей размерность конфигурационного пространства уменьшается.

В общем случае, конфигурационное пространство системы является дифференцируемым многообразием . Размерность конфигурационного пространства равна числу степеней свободы системы. Задание точки в этом пространстве определяет положение системы в фиксированный момент времени, но для того, чтобы полностью определить состояние системы, необходимо задать также вектор обобщённых скоростей, лежащий в касательном пространстве к этому многообразию.