Статистическая механика

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Статистическая механика — раздел статистической физики, изучающий методами теории вероятностей поведение систем (произвольного) конечного числа частиц. Число частиц является произвольным конечным натуральным числом. Впервые классическую статистическую механику одной частицы рассмотрел Макс Борн в 1955 году[1][2].

Статистическую механику подразделяют на равновесную и неравновесную. Равновесная статистическая механика и термодинамика изучают свойства систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. Т.е. если наша макроскопическая система находится в таком состоянии, что описывающие её макроскопические физические величины равны своим средним значениям с большой точностью, то такая система находится в состоянии статистического равновесия. Неравновесная статистическая механика и физическая кинетика изучают, как именно система приходит в состояние локального равновесия.

Стоит отметить, что если замкнутая макроскопическая система наблюдается в течение большого промежутка времени, то подавляющую часть этого промежутка она проводит в состоянии статистического равновесия. А если в какой нибудь момент времени система была выведена из равновесного состояния внешним воздействием, то она обязательно вернется в это состояние. А интервал времени, за который произойдет возвращение системы, называется временем релаксации.

Последовательное построение равновесной статистической механики было реализовано Дж. В. Гиббсом в 1902 году[3], а последовательное построение неравновесной статистической механики было выполнено Н. Н. Боголюбовым в 1946 году[4]. При описании систем в рамках статистической механики используется понятие среднего по ансамблю. Основными уравнениями статистической механики являются уравнения Лиувилля и цепочка уравнений Боголюбова.



См. также

Напишите отзыв о статье "Статистическая механика"

Ссылки

  1. Born M. «Continuity, determinism and reality», Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, Matematisk-fysiske Meddelelser, Bind 30, Nr.2, (1955) 1-26.
  2. Борн М. «Непрерывность, детерминизм, реальность» в книге «Размышления и воспоминания физика». М.: Мир, 1977. стр.162-187.
  3. Gibbs J. W. «Elementary Principles of Statistical Mechanics», Yale University Press: New Haven,. 1902; Reprinted by (Dover, New York, 1960)
  4. Боголюбов Н. Н. «Проблемы динамической теории в статистической физике», М.— Л.: ОГИЗ. Гостехиздат, 1946.

Литература

  • Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика. В двух томах. М.: Мир, 1978.
  • Березин Ф. А. Лекции по статистической физике. Москва-Ижевск: Институт. компьютерных исследований, 2002. — 192с. (2-ое изд, испр. Изд-во: МЦНМО, 2008. — 200 с. ISBN 978-5-94057-352-4)
  • Боголюбов Н. Н. Проблемы динамической теории в статистической физике. — М.— Л.: ОГИЗ. Гостехиздат, 1946.
  • Боголюбов Н. Н. [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Bogolyubov1979ru.djvu Избранные труды по статистической физике. М.: Изд-во МГУ, 1979.]
  • Боголюбов Н. Н. Собрание научных трудов. В 12 томах.
  • Гиббс Дж. В. [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Gibbs1946ru.djvu «Основные принципы статистической механики» М. — Л., 1946.] (Изд-во: Регулярная и хаотическая динамика, 2002. — 204 с. ISBN 5-93972-127-3)
  • [kolho3.tiera.ru/P_Physics/PT_Thermodynamics,%20statistical%20physics/Zubarev%20D.N.,%20Morozov%20V.G.,%20Ryopke%20G.%20Statisticheskaya%20mexanika%20neravnovesnyx%20processov%20(FML,%202002)(ru)(K)(600dpi)(T)(429s)_PT_.djvu Зубарев Д. Н., Морозов В. Г., Репке Г. Статистическая механика неравновесных процессов. Том 1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 432с.] ISBN 5-9221-0211-7, 5-9221-0210-9
  • [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Prigozhin1964ru.djvu Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. Изд-во: Едиториал УРСС, 2005. — 312 с.] ISBN 5-354-01004-7
  • [kolho3.tiera.ru/P_Physics/PT_Thermodynamics,%20statistical%20physics/Hinchin%20A.%20Matematicheskie%20osnovanija%20statisticheskoj%20mehaniki%20(1941)(ru)(117s).pdf Хинчин А. Я. Математические основания статистической механики. Изд-во: Регулярная и хаотическая динамика, 2003. — 128с.] ISBN 5-93972-273-3
  • [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Ryuel1971ru.djvu Рюэль Д. Статистическая механика. Строгие результаты. М.: Мир, 1971. — 368с.]
  • [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Krylov1950ru.djvu Крылов Н. С. Работы по обоснованию статистической физики. М.-Л.: Из-во АН СССР, 1950.]
  • Терлецкий Я. П. Статистическая физика. (2-е изд.) М.: Высшая школа, 1973.
  • [eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/UlenbekFord1965ru.djvu Уленбек Дж., Форд Дж. Лекции по статистической механике. М.: Мир, 1965.]

Отрывок, характеризующий Статистическая механика

Ростов повернулся и хотел выйти, но человек в помочах остановил его.
– От кого? Вы кто?
– От майора Денисова, – отвечал Ростов.
– Вы кто? офицер?
– Поручик, граф Ростов.
– Какая смелость! По команде подайте. А сами идите, идите… – И он стал надевать подаваемый камердинером мундир.
Ростов вышел опять в сени и заметил, что на крыльце было уже много офицеров и генералов в полной парадной форме, мимо которых ему надо было пройти.
Проклиная свою смелость, замирая от мысли, что всякую минуту он может встретить государя и при нем быть осрамлен и выслан под арест, понимая вполне всю неприличность своего поступка и раскаиваясь в нем, Ростов, опустив глаза, пробирался вон из дома, окруженного толпой блестящей свиты, когда чей то знакомый голос окликнул его и чья то рука остановила его.
– Вы, батюшка, что тут делаете во фраке? – спросил его басистый голос.
Это был кавалерийский генерал, в эту кампанию заслуживший особенную милость государя, бывший начальник дивизии, в которой служил Ростов.
Ростов испуганно начал оправдываться, но увидав добродушно шутливое лицо генерала, отойдя к стороне, взволнованным голосом передал ему всё дело, прося заступиться за известного генералу Денисова. Генерал выслушав Ростова серьезно покачал головой.
– Жалко, жалко молодца; давай письмо.
Едва Ростов успел передать письмо и рассказать всё дело Денисова, как с лестницы застучали быстрые шаги со шпорами и генерал, отойдя от него, подвинулся к крыльцу. Господа свиты государя сбежали с лестницы и пошли к лошадям. Берейтор Эне, тот самый, который был в Аустерлице, подвел лошадь государя, и на лестнице послышался легкий скрип шагов, которые сейчас узнал Ростов. Забыв опасность быть узнанным, Ростов подвинулся с несколькими любопытными из жителей к самому крыльцу и опять, после двух лет, он увидал те же обожаемые им черты, то же лицо, тот же взгляд, ту же походку, то же соединение величия и кротости… И чувство восторга и любви к государю с прежнею силою воскресло в душе Ростова. Государь в Преображенском мундире, в белых лосинах и высоких ботфортах, с звездой, которую не знал Ростов (это была legion d'honneur) [звезда почетного легиона] вышел на крыльцо, держа шляпу под рукой и надевая перчатку. Он остановился, оглядываясь и всё освещая вокруг себя своим взглядом. Кое кому из генералов он сказал несколько слов. Он узнал тоже бывшего начальника дивизии Ростова, улыбнулся ему и подозвал его к себе.
Вся свита отступила, и Ростов видел, как генерал этот что то довольно долго говорил государю.
Государь сказал ему несколько слов и сделал шаг, чтобы подойти к лошади. Опять толпа свиты и толпа улицы, в которой был Ростов, придвинулись к государю. Остановившись у лошади и взявшись рукою за седло, государь обратился к кавалерийскому генералу и сказал громко, очевидно с желанием, чтобы все слышали его.
– Не могу, генерал, и потому не могу, что закон сильнее меня, – сказал государь и занес ногу в стремя. Генерал почтительно наклонил голову, государь сел и поехал галопом по улице. Ростов, не помня себя от восторга, с толпою побежал за ним.


На площади куда поехал государь, стояли лицом к лицу справа батальон преображенцев, слева батальон французской гвардии в медвежьих шапках.
В то время как государь подъезжал к одному флангу баталионов, сделавших на караул, к противоположному флангу подскакивала другая толпа всадников и впереди их Ростов узнал Наполеона. Это не мог быть никто другой. Он ехал галопом в маленькой шляпе, с Андреевской лентой через плечо, в раскрытом над белым камзолом синем мундире, на необыкновенно породистой арабской серой лошади, на малиновом, золотом шитом, чепраке. Подъехав к Александру, он приподнял шляпу и при этом движении кавалерийский глаз Ростова не мог не заметить, что Наполеон дурно и не твердо сидел на лошади. Батальоны закричали: Ура и Vive l'Empereur! [Да здравствует Император!] Наполеон что то сказал Александру. Оба императора слезли с лошадей и взяли друг друга за руки. На лице Наполеона была неприятно притворная улыбка. Александр с ласковым выражением что то говорил ему.