Википедия

Статистическая физика

15 Июл, 2025 / 03:07

Статисти́ческая фи́зика — раздел теоретической физики, посвящённый изучению систем, состоящих из большого числа частиц (молекул, атомов, электронов и т. д.), исходя из свойств этих частиц и взаимодействий между ними. Изучаемые системы могут быть как классическими, так и квантовыми.

Статистическая физика фактически делится на статистическую механику и статистическую теорию поля. В свою очередь статистическую механику обычно делят на равновесную и неравновесную.

Предсказания статистической физики и термодинамики носят вероятностный характер. В этом проявляется специфика статистических закономерностей, присущих именно макроскопическим телам. Вероятностный характер предсказаний позволяет сблизить классическое рассмотрение с квантовым, в котором вероятность лежит в природе вещей. Такой характер связан с тем, что результаты получаются на основании меньшего количества данных, чем это нужно для полного механического описания. Если макроскопическое тело наблюдается в течение достаточно большого времени, то величины, характеризующие это тело, окажутся практически постоянными. Тем самым, вычисляя средние значения величин, мы можем делать предсказания. Статистическая физика описывает как из движений частиц системы складывается усреднённая картина развития системы в целом.

Многие выводы и утверждения классической и квантовых статистик легко переводятся простыми правилами соответствия с классического языка на квантовый и обратно. В этом смысле они оказываются едиными для обеих статистик.

Основные понятия

Статистическая физика и термодинамика

Статистическая физика даёт вывод термодинамики многих реальных систем: идеальных газов, реальных газов, квантовых газов, простых (например, идеальных кристаллов, ). В частности, она даёт явные соотношения для используемых в термодинамике энтропии, термодинамической работы, внутренней энергии и объясняет закон неубывания энтропии.

Математические методы в статистической физике

Математические методы, которые применяются в статистической физике, очень разнообразны. Это методы квантовой механики и квантовой теории поля, теория нелинейных уравнений, теория стохастических дифференциальных уравнений, а также различные методы математической физики. Важную роль в статистической физике играют численные методы, требующие очень мощных вычислительных машин. К ним относятся метод Монте-Карло и метод молекулярной динамики, которые позволяют моделировать реальные процессы и явления и получать информацию, недоступную другим методам.

Учёные и университеты

Значительный вклад в разное время в развитие статистической физики внесли Джеймс Кларк Максвелл, Альберт Эйнштейн, Энрико Ферми, Ричард Фейнман, Л. Д. Ландау, В. А. Фок, Вернер Гейзенберг, Н. Н. Боголюбов и другие. Статистической физикой занялись в известном ядерном центре в Лос-Аламосе, в Принстоне с помощью Пентагона был организован очень большой отдел для исследования турбулентности, известный европейский центр — Голландский институт атомной и молекулярной физики в последнее время почти целиком занят статистической физикой. Работы в этой области ведутся также в Сакли (Париж), Институте Макса Планка и других научных центрах.

Достижения

Такие напряжённые исследования не могли не дать соответствующих результатов. Статистическая физика позволила объяснить и количественно описать сверхпроводимость, сверхтекучесть, турбулентность, коллективные явления в твёрдых телах и плазме, структурные особенности жидкостей. Она лежит в основе современной астрофизики. Именно статистическая физика позволила создать такую интенсивно развиваемую науку как физика жидких кристаллов и построить теорию фазовых переходов и критических явлений. Многие экспериментальные методы исследования вещества целиком базируются на статистическом описании системы. К ним относятся, прежде всего, рассеяние холодных нейтронов, рентгеновских лучей, видимого света, корреляционная спектроскопия и т. д.

Многие выдающиеся физики были удостоены Нобелевской премии за работы в области статистической физики. В частности, в 2000-е годы было вручено 2 премии за исследования в области статистической физики: в 2001 году «За достижения в изучении процессов конденсации Бозе-Эйнштейна в среде разрежённых газов и за начальные фундаментальные исследования характеристик конденсатов» были отмечены Эрик Корнелл, Вольфганг Кеттерле, Карл Виман, а также в 2003 году «За создание теории сверхпроводимости второго рода и теории сверхтекучести жидкого гелия-3» были отмечены Энтони Леггет и российские физики Алексей Алексеевич Абрикосов и Виталий Лазаревич Гинзбург.

См. также

Примечания

  1. Куни Ф. М. Статистическая физика и термодинамика. — М.: Наука, 1981, с. 6.

Литература

  • Ахиезер А. И., Пелетминский С. В. Методы статистической физики. — М.: Наука, 1977. — 368 с.
  • 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. — 192 с. (2-е изд, испр. — М.: МЦНМО, 2008. — 200 с. — ISBN 978-5-94057-352-4)
  • Боголюбов Н. Н. Собрание научных трудов. В 12 томах.
  • Власов А. А. Нелокальная статистическая механика. — М.: Наука, 1978.
  • Боголюбов Н. Н., Садовников Б. И. Некоторые вопросы статистической механики. — М.: Высшая школа, 1975. — 352 с.
  • Боголюбов Н. Н., Боголюбов Н. Н. (мл.) Введение в квантовую статистическую механику. — М.: Наука, 1984. — 384 с.
  • Васильев А. М. Введение в статистическую физику. — М.: Высшая школа, 1980. — 272 с.
  • Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. — М.: Мир, 1975. — 384 с.
  • Зубарев Д. Н. Неравновесная статистическая термодинамика. — М.: Наука, 1971. — 415 с.
  • Зубарев Д. Н., Морозов В. Г., Репке Г. Статистическая механика неравновесных процессов. Том 1. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 432 с.  (недоступная ссылка)  (недоступная ссылка с 13-05-2013 [4430 дней]) ISBN 5-9221-0211-7, 5-9221-0210-9
  • Климонтович Ю. Л. Статистическая физика. — М.: Наука, 1982. — 606 с.
  • Коткин Г. Л. Лекции по статистической физике. — Новосибирск: НГУ. 172 с.
  • Крылов Н. С. Работы по обоснованию статистической физики. — М.—Л.: Из-во АН СССР, 1950.
  • Кубо Р. Статистическая механика. — М.: Мир, 1967.
  • Куни Ф. М. Статистическая физика и термодинамика. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. — 352 с.
  • Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — («Теоретическая физика», том V).
  • Пригожин И. Неравновесная статистическая механика. — М.: Едиториал УРСС, 2005. — 312 с. — ISBN 5-354-01004-7.
  • Ноздрев В. Ф., Сенкевич А. А. Курс статистической физики. — М.: Высшая школа, 1969. — 288 с.
  • Рейф Ф. Статистическая физика. — Серия: Берклеевский курс физики. Том V. — М.: Наука, 1977. — 352 с.
  • Рюэль Д. Статистическая механика. Строгие результаты. — М.: Мир, 1971. — 368 с.
  • Садовский М. В. Лекции по статистической физике. — М.: ИКИ, 2003. — 336 с. — ISBN 5-93972-240-7.
  • Терлецкий Я. П. Статистическая физика. — 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1973.
  • Уленбек Дж., Форд Дж. Лекции по статистической механике. — М.: Мир, 1965.
  • Фейнман Р. Статистическая механика. — М.: Мир, 1975. — 407 с.
  • Хинчин А. Я. Математические основания статистической механики. — Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003. — 128 с.  (недоступная ссылка)  (недоступная ссылка с 13-05-2013 [4430 дней]) ISBN 5-93972-273-3
  • [англ.] Статистическая механика. — М.: Мир, 1966.

Классические работы

  • Гиббс Дж. В. «Основные принципы статистической механики» М.—Л., 1946. (Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. — 204 с. — ISBN 5-93972-127-3.)
  • Боголюбов Н. Н. Проблемы динамической теории в статистической физике. — М.—Л.: ОГИЗ. Гостехиздат, 1946.
  • Боголюбов Н. Н. Избранные труды по статистической физике. — М.: Изд-во МГУ, 1979.

Ссылки

  • кафедра квантовой статистики и теории поля МГУ
  • кафедра статистической физики СПбГУ
  • Кафедра физики фазовых переходов Пермского государственного университета
  • Фазовые переходы в ферромагнетиках

Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Статистическая физика, Что такое Статистическая физика? Что означает Статистическая физика?

Statisti cheskaya fi zika razdel teoreticheskoj fiziki posvyashyonnyj izucheniyu sistem sostoyashih iz bolshogo chisla chastic molekul atomov elektronov i t d ishodya iz svojstv etih chastic i vzaimodejstvij mezhdu nimi Izuchaemye sistemy mogut byt kak klassicheskimi tak i kvantovymi Statisticheskaya fizika fakticheski delitsya na statisticheskuyu mehaniku i statisticheskuyu teoriyu polya V svoyu ochered statisticheskuyu mehaniku obychno delyat na ravnovesnuyu i neravnovesnuyu Predskazaniya statisticheskoj fiziki i termodinamiki nosyat veroyatnostnyj harakter V etom proyavlyaetsya specifika statisticheskih zakonomernostej prisushih imenno makroskopicheskim telam Veroyatnostnyj harakter predskazanij pozvolyaet sblizit klassicheskoe rassmotrenie s kvantovym v kotorom veroyatnost lezhit v prirode veshej Takoj harakter svyazan s tem chto rezultaty poluchayutsya na osnovanii menshego kolichestva dannyh chem eto nuzhno dlya polnogo mehanicheskogo opisaniya Esli makroskopicheskoe telo nablyudaetsya v techenie dostatochno bolshogo vremeni to velichiny harakterizuyushie eto telo okazhutsya prakticheski postoyannymi Tem samym vychislyaya srednie znacheniya velichin my mozhem delat predskazaniya Statisticheskaya fizika opisyvaet kak iz dvizhenij chastic sistemy skladyvaetsya usrednyonnaya kartina razvitiya sistemy v celom Mnogie vyvody i utverzhdeniya klassicheskoj i kvantovyh statistik legko perevodyatsya prostymi pravilami sootvetstviya s klassicheskogo yazyka na kvantovyj i obratno V etom smysle oni okazyvayutsya edinymi dlya obeih statistik Osnovnye ponyatiyaFazovoe prostranstvo Statisticheskij ves Statisticheskaya summa Mikrokanonicheskij ansambl Kanonicheskij ansambl Bolshoj kanonicheskij ansambl Funkciya raspredeleniya v matematike eyo nazyvayut plotnostyu veroyatnosti Entropiya Statistika Maksvella Bolcmana Statistika Boze Ejnshtejna Statistika Fermi Diraka Statisticheskaya fizika i termodinamikaStatisticheskaya fizika dayot vyvod termodinamiki mnogih realnyh sistem idealnyh gazov realnyh gazov kvantovyh gazov prostyh naprimer idealnyh kristallov V chastnosti ona dayot yavnye sootnosheniya dlya ispolzuemyh v termodinamike entropii termodinamicheskoj raboty vnutrennej energii i obyasnyaet zakon neubyvaniya entropii Matematicheskie metody v statisticheskoj fizikeMatematicheskie metody kotorye primenyayutsya v statisticheskoj fizike ochen raznoobrazny Eto metody kvantovoj mehaniki i kvantovoj teorii polya teoriya nelinejnyh uravnenij teoriya stohasticheskih differencialnyh uravnenij a takzhe razlichnye metody matematicheskoj fiziki Vazhnuyu rol v statisticheskoj fizike igrayut chislennye metody trebuyushie ochen moshnyh vychislitelnyh mashin K nim otnosyatsya metod Monte Karlo i metod molekulyarnoj dinamiki kotorye pozvolyayut modelirovat realnye processy i yavleniya i poluchat informaciyu nedostupnuyu drugim metodam Uchyonye i universitetyZnachitelnyj vklad v raznoe vremya v razvitie statisticheskoj fiziki vnesli Dzhejms Klark Maksvell Albert Ejnshtejn Enriko Fermi Richard Fejnman L D Landau V A Fok Verner Gejzenberg N N Bogolyubov i drugie Statisticheskoj fizikoj zanyalis v izvestnom yadernom centre v Los Alamose v Prinstone s pomoshyu Pentagona byl organizovan ochen bolshoj otdel dlya issledovaniya turbulentnosti izvestnyj evropejskij centr Gollandskij institut atomnoj i molekulyarnoj fiziki v poslednee vremya pochti celikom zanyat statisticheskoj fizikoj Raboty v etoj oblasti vedutsya takzhe v Sakli Parizh Institute Maksa Planka i drugih nauchnyh centrah DostizheniyaTakie napryazhyonnye issledovaniya ne mogli ne dat sootvetstvuyushih rezultatov Statisticheskaya fizika pozvolila obyasnit i kolichestvenno opisat sverhprovodimost sverhtekuchest turbulentnost kollektivnye yavleniya v tvyordyh telah i plazme strukturnye osobennosti zhidkostej Ona lezhit v osnove sovremennoj astrofiziki Imenno statisticheskaya fizika pozvolila sozdat takuyu intensivno razvivaemuyu nauku kak fizika zhidkih kristallov i postroit teoriyu fazovyh perehodov i kriticheskih yavlenij Mnogie eksperimentalnye metody issledovaniya veshestva celikom baziruyutsya na statisticheskom opisanii sistemy K nim otnosyatsya prezhde vsego rasseyanie holodnyh nejtronov rentgenovskih luchej vidimogo sveta korrelyacionnaya spektroskopiya i t d Mnogie vydayushiesya fiziki byli udostoeny Nobelevskoj premii za raboty v oblasti statisticheskoj fiziki V chastnosti v 2000 e gody bylo vrucheno 2 premii za issledovaniya v oblasti statisticheskoj fiziki v 2001 godu Za dostizheniya v izuchenii processov kondensacii Boze Ejnshtejna v srede razrezhyonnyh gazov i za nachalnye fundamentalnye issledovaniya harakteristik kondensatov byli otmecheny Erik Kornell Volfgang Ketterle Karl Viman a takzhe v 2003 godu Za sozdanie teorii sverhprovodimosti vtorogo roda i teorii sverhtekuchesti zhidkogo geliya 3 byli otmecheny Entoni Legget i rossijskie fiziki Aleksej Alekseevich Abrikosov i Vitalij Lazarevich Ginzburg Sm takzheStatisticheskaya mehanika Statisticheskaya teoriya polya Kvantovaya statistika Statisticheskaya znachimost Fizicheskaya kinetika Cepochka uravnenij Bogolyubova Model IzingaPrimechaniyaKuni F M Statisticheskaya fizika i termodinamika M Nauka 1981 s 6 LiteraturaAhiezer A I Peletminskij S V Metody statisticheskoj fiziki M Nauka 1977 368 s Balesku R Ravnovesnaya i neravnovesnaya statisticheskaya mehanika V dvuh tomah M Mir 1978 Berezin F A Lekcii po statisticheskoj fizike Moskva Izhevsk Institut kompyuternyh issledovanij 2002 192 s 2 e izd ispr M MCNMO 2008 200 s ISBN 978 5 94057 352 4 Bogolyubov N N Sobranie nauchnyh trudov V 12 tomah Vlasov A A Nelokalnaya statisticheskaya mehanika M Nauka 1978 Bogolyubov N N Sadovnikov B I Nekotorye voprosy statisticheskoj mehaniki M Vysshaya shkola 1975 352 s Bogolyubov N N Bogolyubov N N ml Vvedenie v kvantovuyu statisticheskuyu mehaniku M Nauka 1984 384 s Vasilev A M Vvedenie v statisticheskuyu fiziku M Vysshaya shkola 1980 272 s Zhirifalko L Statisticheskaya fizika tverdogo tela M Mir 1975 384 s Zubarev D N Neravnovesnaya statisticheskaya termodinamika M Nauka 1971 415 s Zubarev D N Morozov V G Repke G Statisticheskaya mehanika neravnovesnyh processov Tom 1 M FIZMATLIT 2002 432 s nedostupnaya ssylka nedostupnaya ssylka s 13 05 2013 4430 dnej ISBN 5 9221 0211 7 5 9221 0210 9 Klimontovich Yu L Statisticheskaya fizika M Nauka 1982 606 s Kotkin G L Lekcii po statisticheskoj fizike Novosibirsk NGU 172 s Krylov N S Raboty po obosnovaniyu statisticheskoj fiziki M L Iz vo AN SSSR 1950 Kubo R Statisticheskaya mehanika M Mir 1967 Kuni F M Statisticheskaya fizika i termodinamika M Nauka Glavnaya redakciya fiziko matematicheskoj literatury 1981 352 s Landau L D Lifshic E M Statisticheskaya fizika Chast 1 Teoreticheskaya fizika tom V Prigozhin I Neravnovesnaya statisticheskaya mehanika M Editorial URSS 2005 312 s ISBN 5 354 01004 7 Nozdrev V F Senkevich A A Kurs statisticheskoj fiziki M Vysshaya shkola 1969 288 s Rejf F Statisticheskaya fizika Seriya Berkleevskij kurs fiziki Tom V M Nauka 1977 352 s Ryuel D Statisticheskaya mehanika Strogie rezultaty M Mir 1971 368 s Sadovskij M V Lekcii po statisticheskoj fizike M IKI 2003 336 s ISBN 5 93972 240 7 Terleckij Ya P Statisticheskaya fizika 2 e izd M Vysshaya shkola 1973 Ulenbek Dzh Ford Dzh Lekcii po statisticheskoj mehanike M Mir 1965 Fejnman R Statisticheskaya mehanika M Mir 1975 407 s Hinchin A Ya Matematicheskie osnovaniya statisticheskoj mehaniki Izhevsk NIC Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika 2003 128 s nedostupnaya ssylka nedostupnaya ssylka s 13 05 2013 4430 dnej ISBN 5 93972 273 3 angl Statisticheskaya mehanika M Mir 1966 Klassicheskie raboty Gibbs Dzh V Osnovnye principy statisticheskoj mehaniki M L 1946 Izhevsk NIC Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika 2002 204 s ISBN 5 93972 127 3 Bogolyubov N N Problemy dinamicheskoj teorii v statisticheskoj fizike M L OGIZ Gostehizdat 1946 Bogolyubov N N Izbrannye trudy po statisticheskoj fizike M Izd vo MGU 1979 Ssylkikafedra kvantovoj statistiki i teorii polya MGU kafedra statisticheskoj fiziki SPbGU Kafedra fiziki fazovyh perehodov Permskogo gosudarstvennogo universiteta Fazovye perehody v ferromagnetikah

15 Июл, 2025 / 03:07
NiNa.Az

NiNa.Az

NiNa.Az - Абсолютно бесплатная система, которая делится для вас информацией и контентом 24 часа в сутки.
Взгляните
Закрыто
© 2019 NiNa.Az - Все права защищены.
Авторские права: Dadash Mammadov