统计物理学根据对物质微观结构及微观粒子来自相互作用的认识,用概率统计的方法,对由大量粒子组360百科成的宏观物体的物理性质及宏观规律作出微观解释的理论物理学分支。又称统计力学 。所谓大量,曲唱印说是以1摩尔物质所含分子数(其数量级为10^23个)为尺度的。
研究对象从少量个体变为由大量个体组成的群体,导致规律性质和研究方法的根本变化,大量粒子系统所遵循的来自统计规律是不能归结为力学规律的。统计物理是由微观到宏观的桥梁,360百科它为各种宏观理论提供依据,已经跑为温算车都呼接施成为气体 、液体、固体和等离子体理论的基础,并在化学和生物学的研究中发挥作用。气体动依联千尽被草深地村限理论(曾称气体分子运动论)是早期的统计理论。它秋行脱院压全揭示了气体的压强、章众九口据而才因令衣林温度、内能等宏观量的微观本质,并给出了它们与相应的微观量平均值之间的关系。服半严沉马平均自由程公式的推导,气体分子速率或速度分布律的建立,能量均分定理的给出,以及有关数据的得出,使人们对平衡态下理想气体分子的热运动、碰撞、能量分配等等有了清晰的物理粉图像和定量的了解况光采换联抗井剧鱼,同时也显示了概率、统计著觉均施罪众分布等对统计理论的特殊重剧设要性。
非平衡态分布函数及其演化方程的建立,不仅成为输运过程微观统计理论的基础 ,而且由它定义的H函数及其遵循的H定理对理解,宏观过程的不可逆性及趋于平衡的过程起过重要作用。熵的统计意义的阐明,熵增加原理的微观统计解释,表明统计队府晶顺杨理论已从平衡态向非平衡态发展,已经从对某些宏观概念和宏观规律的微观统计解释,发展到对热力学第二定律这样的普遍规律作出微观统计解释。但是,气体动理论以分子之棉引政以视冷为统计个体,需对分子的结构以及分子间的作用作出并无根据的猜测或假设,这是它进一步发展的根本困难和限制席创阿。
J.W. 吉布斯把整个系统作为统计的个体 ,提出研究大量系统构成的系综在相宇中的分布来自,克服了气体动理论的困难,建立了统计物衣甚他季宁位理。在平衡态统计理论中,对于能量和粒子数固定的孤立系统,采用微正则系综;对于可以和大热源交换能量但粒子数固定的系统,采用正则系综;对于可以和大热源交换能量和粒子的系统,采用巨正则系综。这是三种常用的系统,各系综在相宇中的分布密度函数均已得出。量子统计与经典统计的研究对象和研究方法相同,在360百科量子统计中系综概念仍然适用。区别在于量子统计认为微观粒子的运动遵循量子力学规律而不是经典力学规律,微观运动状影很态具有不连续性,需用量子态封探计势菜感正而不是相宇来描述。
非平衡态统计物理内容广泛,是尚在迅速发展远未成熟的学科。对处于平衡态总转附近的系统,研究其密财既趋于平衡的弛豫时间及其与温度的依赖关系;对离平衡不太远,维持温度差、浓度差、电势差等而经历各种输运过程的系统,研究其各种线性输运海迅架孔设象决语节系数,另外,还研究涨落现士变以直件象。弛豫、输运、涨落是平衡态迫影色套己的制季态优铁附近的主要非平衡抗的写征流换清论洋式过程。
20世纪6植态防若文首沿又批干0年代以来,对远离平衡态的物理现象进行了广泛的研究万依总燃谁,其中最重要的是远离平衡的突变,有序结构的出现,建立了耗散结构理论,但尚未形成完整的理论体系。