Статистикалық физика

Статистикалық физика – теориялық физиканың макроскопиялық денелердің қасиеттерін, оларды құрайтын атомдар мен молекулалардың құрылысы тұрғысынан зерттейтін саласы. Өте көп бөлшектерден тұратын жүйені зерттеу үшін ықтималдықтар теориясына негізделген арнайы статистик. тәсілдер пайдаланылады. Бұл тәсілдер денені құраушы бөлшектерді сипаттайтын классикалық механика не кванттық механика теңдеулеріне негізделеді. Осыған сәйкес статистикалық физика классикалық және кванттық статистикалық физика болып бөлінеді. Классикалық статистикалық физика негізін 19 ғасырдың 2-жартысында неміс физигі Р.Клаузиус (1822 – 1888) (идеал газ күйінің теңдеуі, т.б.), ағылшын физигі Дж.Максвелл (1831 – 1879) (газ молекулаларының жылдамдықтары бойынша үлестірілу заңы, т.б.), австриялық Л.Больцман (1844 – 1906) (сыртқы күштер әсер ететін газ молекулаларының жылдамдық және координаттар бойынша үлестірілу заңы, энтропия ұғымы, т.б.) қалады. Кинетикалық теорияның қарапайым ұғымдарының орнына статистикалық физиканың жүйені сипаттау үшін жалпылама координаттар мен импульстарға негізделіп жетілдірілген теориясын 19 ғасырдың соңында америкалық физик Дж. У. Гиббс (1839 – 1903) ұсынды. Бұл теорияны тек газдар үшін емес, барлық денелер үшін де қолдануға болады. Осының негізінде көптеген заңдар мен жаңалықтар (мысалы, фазалар ережесі, термодинамиканың бастамалары, сұйықтар мен ерітінділер теориясы, электрлік және магниттік құбылыстар, диэлектрлік өтімділік пен ферромагнетизмнің температураға тәуелділігі, т.б.) ашылды. Бұл салада француз физигі П.Кюри (1859 – 1906), кеңестік ғалымдар Я.И. Френкель мен Л.Д. Ландау (1908 – 1968), т.б. зор еңбек сіңірді. Кванттық статистикалық физиканың негізі 20 ғ-дың 30-жылдары қаланды. Спині Планк тұрақтысының жартысына тең бөлшектерден тұратын жүйе Ферми-Дирак статистикасында зерттеледі. Кванттық статистикалық физика теңдеулерін тепе-теңдік күйде өтпейтін құбылыстарды зерттеу үшін де пайдалануға болады.