Grundlegende Aspekte physikalischer Systeme

Zusammenfassung

In der Physik gibt es zahlreiche Systeme, deren Verhalten im Ortsraum bzw. Konfigurationsraum als ”lokalisiert“ angesehen werden kann, wobei sich der Ortsraum eines solchen Systems nur in einfachen Fällen durch einen dreidimensionalen Punktraum repräsentieren lässt; vgl. auch Anhang A.1. Das Verhalten solcher Systeme lässt sich dann für jeden Zeitpunkt in sehr guter Näherung durch einen Punkt im zugehörigen Orts- und Konfigurationsraum darstellen. Das wichtigste Beispiel ist die Newtonsche Punktmechanik, im Rahmen derer man die Bewegung von Punktmassen unter dem Einfluss von Kräften diskutieren kann. Dabei wird die Dynamik im Raum durch Ortsund Geschwindigkeitsgrößen charakterisiert; zusammengenommen handelt es sich um die Zustandsgrößen der Newtonschen Mechanik – auch klassische Mechanik genannt. Solche Punktmassensysteme sind offensichtlich im obengenannten Sinne lokalisiert. Sie dienten als Vorbild für viele andere physikalische Systeme. Die Dynamik elektrischer Netzwerke, die durch Ströme und Spannungen beschrieben werden, ist ein weiteres Beispiel dafür, dass der Konfigurationsraum i. a. eine Dimension höher als drei besitzt.