فضای فاز

فضای فاز (به انگلیسی: Phase Space) فضایی است شامل تمام حالات ممکن برای یک سیستم. هر حالت سیستم در فضای فاز با یک نقطه نمایش داده می شود. در مکانیک عموماً فضای فاز شامل تمامی مقادیر ممکن مکان و تکانه است.
مکانیک کلاسیک
مکانیک هامیلتونی
مکانیک لاگرانژی
فضای حالت (فیزیک)
سیستم پویا
دینامیک ملکولی
در فضای فاز، هر درجه آزادی سیستم با یک محور نمایش داده می شود. به عنوان مثال فضای فاز یک تک ذره آزاد در فضای ۳ بعدی، شامل ۳ محور برای مولفه های مکان و ۳ محور برای مولفه های تکانه است. در مکانیک آماری فضای فاز یک سیستم N {\displaystyle N} ذره ای دارای بعد N {\displaystyle N} 6 است. شناختن دقیق فضای فاز یک سیستم به محاسبهٔ آنتروپی و تابع پارش آن سیستم کمک می کند.
اگر سیستم بسته باشد، مقدار انرژی کل در آن ثابت است. این سیستم با صفحه ای با یک بعد کمتر از سیستم باز در فضای فاز نمایش داده می شود.
اگر ناحیهٔ کوچکی را در فضای فاز در نظر بگیریم، این ناحیه با گذشت زمان می ترادیسد (تغییر شکل می دهد) ولی حجم آن همواره پایا است. علت ترادیسش، تغییر موقعیت و تکانهٔ هر ذره با گذشت زمان است. این قضیه به قضیهٔ لیوویل شهرت دارد که در آن «شاره» فضای فاز غیرقابل تراکم است.