Estat físic

Un estat físic és cada una de les situacions o formes físicament distinguibles per mig de la medició d'alguna(s) propietat(és) que pot adoptar un sistema físic en el seu evolució temporal. És dir, en un sistema físic que està sofrint canvis, un estat físic és qualsevol de les situacions possibles com a resultat d'estos canvis.

Estat físic en diferents teories físiques

La definició anterior és molt abstracta, i pren sentits llaugerament diferents, segons la teoria física de que es tracte, per això mereix explicar el terme més concretament en cada context a on apareix. En particular el terme apareix en els següents contexts de la física:

1. Estat és usat a voltes com un sinònim d'estat de la matèria.
2. En mecànica clàssica el microestat d'un sistema (o un cos) es referix al conjunt de variables mesurables rellevants per a especificar completament la seua evolució temporal futura.
3. En termodinàmica, l'estat termodinàmic o més concretament el macroestado d'equilibri d'un sistema es referix a una situació descriptiva del sistema, caracterisada per una combinació de propietats físiques, per eixemple, temperatura, pressió, volum (que especifica completament les atres propietats macroscòpiques del sistema).
4. En l'estudi dels sistemes dinàmics, un sistema físic que evoluciona en el temps es modeliza per mig d'una equació diferencial (o conjunt d'elles), en este context es denomina estat al vector de variables incògnita que intervé en eixa equació (en certs casos, açò coincidix en el concepte d'estat físic en el sentit termodinàmic, en uns atres és un concepte més abstracte).
5. En mecànica quàntica, l'estat es referix a un objecte matemàtic que resumix l'informació maximal obtenible del sistema, usualment este estat ve representat per un vector en un espai de Hilbert abstracte (tècnicament una classe d'equivalència de vectores de l'espai de Hilbert que diferixen en una "fase" o número complejo de mòdul unitat).

Estat físic en mecànica clàssica

En mecànica clàssica l'estat de moviment d'una partícula queda determinat per la posició i velocitat. Això determina a la seua volta la seua energia potencial i la seua energia cinètica. Ademés coneguda la posició i velocitat (vector tangente a la trayectòria) en la posició inicial, el teorema fonamental de curves implica que la trayectòria serà totalment coneguda si especifiquem les forces implicades per a tot instant futur.

Per lo anterior, una manera convenient de representar el conjunt de l'estats possibles d'una partícula és especificar el parell (x, v) (posició, velocitat) o el parell (x, p) (posició, cantitat de moviment). De fet la posició x és generalment un punt de ℝ³ o be un punt del cridat espai de configuració (para quan s'usen coordenades no cartesianes), la velocitat és sempre un vector de l'espai tangente a l'espai de configuració (que com a cas particular pot ser ℝ³). Aixina que com espai d'estats, se seleccionada el fibrado tangente de l'espai de configuració que és lo que coneixem com espai fásico.

Para sòlits rígits lloc que tenen un número finito de graus de llibertat podem construir igualment un espai de configuració format per coordenades que definixquen la posició d'un cert punt (com el centre de massa), coordenades que definixquen l'orientació. El fibrado tangente de l'anterior torna a ser un espai fásico adequat per a representar tots els estats de moviment del sòlit rígit.