Gesamtkonfiguration

Gesamtkonfiguration bezeichnet in Wissenschaften den vollständigen Zustand oder die vollständige Anordnung aller relevanten Bausteine eines Systems zu einem gegebenen Zeitpunkt. Sie umfasst im Allgemeinen die Werte der Generalisierten Koordinaten und, falls erforderlich, weitere interne Zustände wie Spins, Spannungen oder Orientierungen. Mathematisch wird ein Gesamtsystem durch einen Punkt im Konfigurationsraum beschrieben; für n Teilchen besteht dieser Raum aus den möglichen Positionen der Teilchen, und die Gesamtkonfiguration ist die konkrete Anordnung aller Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt.

In der klassischen Mechanik bildet die Gesamtkonfiguration die sofortige Geometrie des Systems ab und dient als Eingabe für die weitere Dynamik. In der Quantenmechanik wird die Gesamtkonfiguration durch die Argumente der Wellenfunktion beschrieben, deren Beträge Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Konfigurationen angeben. In der Chemie entspricht sie der geometrischen Anordnung der Atome eines Moleküls, die sich während Reaktionen oder Dynamiken ändert.

Zwischen Mikro- und Makroebene spielt die Gesamtkonfiguration eine zentrale Rolle: Viele Mikrozustände entsprechen einem einzelnen Makrozustand, und statistische Mechanik verwendet diese Beziehung, um Eigenschaften aus Wahrscheinlichkeitsmassen abzuleiten. Die Trajektorien oder Zeitentwicklungen der Gesamtkonfigurationen beschreiben die Evolution des Systems in Konfigurationsraum oder Hilbertraum.

Typische Anwendungsbereiche sind Physik, Chemie, Materialwissenschaften, Robotik und Systemtheorie. Begriffe wie Phasenraum erweitern das Konzept um Impulse und Geschwindigkeiten, während in der Quantenphysik der Fokus stärker auf Zustandsräume gelegt wird.