ስታቲስቲካዊ, ስታቲስቲካዊ ክፍል. ፊዚክስ ፣ በግንኙነት ህጎች ላይ የተመሠረተ ህጎችን ለማረጋገጥ የተሰጠ። እና ስርዓቱን የሚያካትት የንጥሎች እንቅስቃሴዎች. በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ላሉ ሥርዓቶች፣ ስታቲስቲክስ አንድ ሰው ለማስላት፣ ለመመዝገብ፣ ደረጃ እና ኬሚካላዊ ሁኔታዎችን ለማስላት ያስችላል። . Nonequilibrium ስታቲስቲክስ ለግንኙነቶቹ (የኃይል ማስተላለፍ እኩልታዎች ፣ ሞመንተም ፣ የጅምላ እና የድንበር ሁኔታዎቻቸው) ማረጋገጫ ይሰጣል እና አንድ ሰው በማስተላለፊያው እኩልታዎች ውስጥ የተካተቱትን ኪኔቲክስ ለማስላት ያስችላል። አሃዞች. ስታቲስቲካዊ መጠኖችን ያዘጋጃል። በአካላዊ ጥቃቅን እና ማክሮ-ንብረቶች መካከል ግንኙነት. እና ኬም. ስርዓቶች የስታቲስቲክስ ስሌት ዘዴዎች በሁሉም የዘመናዊ ሳይንስ ዘርፎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በንድፈ ሃሳባዊ .
መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች.ለስታቲስቲክስ የማክሮስኮፒክ መግለጫዎች ስርዓቶች J. Gibbs (1901) የስታቲስቲክስ ጽንሰ-ሐሳቦችን ለመጠቀም ሐሳብ አቅርበዋል. ችግሮችን ለመፍታት የፕሮባቢሊቲ ንድፈ ሃሳብ ዘዴዎችን ተግባራዊ ለማድረግ የሚያስችለውን ስብስብ እና ደረጃ ቦታን መሰብሰብ። ስታቲስቲካዊ ስብስብ - በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ተመሳሳይ የብዙ ስርዓቶች ስብስብ። በተመሳሳይ ማክሮስቴት ውስጥ የሚገኙ ቅንጣቶች (በግምት ውስጥ ያሉት የስርዓቱ "ቅጂዎች") የሚወሰነው በ; የስርዓቱ ማይክሮስቴቶች ሊለያዩ ይችላሉ. መሰረታዊ ስታቲስቲካዊ ስብስቦች - ማይክሮካኖኒካል, ቀኖናዊ, ግራንድ ቀኖናዊ. እና isobaric-isothermal.
ማይክሮካኖኒካል የጊብስ ስብስብ ጥቅም ላይ የሚውለው ቋሚ መጠን V እና ተመሳሳይ ቅንጣቶች N (ኢ፣ ቪ እና ኤን-ሲስተሞች) ሲኖራቸው ነው (ኢነርጂ አለመለዋወጥ)። ካኖኒች የጊብስ ስብስብ በሙቀት ሐ ውስጥ (ፍፁም የሙቀት መጠን T) በቋሚ የቁጥር N (V፣ T፣ N) የቋሚ የድምጽ መጠን ስርዓቶችን ለመግለጽ ይጠቅማል። ግራንድ ካኖን. የጊብስ ስብስብ በሙቀት ሐ (ሙቀት ቲ) ውስጥ የሚገኙትን እና የንጥረ ነገሮች ማጠራቀሚያ ያለው ቁሳቁስ (ሁሉም ቅንጣቶች በስርአቱ ዙሪያ ባሉት “ግድግዳዎች” በድምጽ V) ይለዋወጣሉ። የእንደዚህ አይነት ስርዓት - V, T እና m - የንጥረ ነገሮች ኬሚካላዊ አቅም. Isobaric-isothermal የጊብስ ስብስብ በሙቀት እና በፀጉር ውስጥ ያሉትን ስርዓቶች ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላል. s በቋሚ P (T, P, N).
የደረጃ ቦታ በስታቲስቲክስ ሜካኒክስ ባለብዙ ልኬት ቦታ ነው፣ የዚያም መጥረቢያዎች ሁሉም አጠቃላይ መጋጠሚያዎች q i እና ተያያዥ ግፊቶች p i (i = 1,2,..., M) የነፃነት M ዲግሪ ያለው ስርዓት። N፣ q i እና p iን ላካተተ ስርዓት የካርቴዥያን መጋጠሚያ እና ሞመንተም ክፍል (a = x፣ y፣ z) የተወሰነ j እና M = 3N ጋር ይዛመዳሉ። የመጋጠሚያዎች እና ቅጽበቶች ስብስብ በq እና p ይገለጻል። የስርአቱ ሁኔታ በ 2M የደረጃ ክፍተት ውስጥ ባለ ነጥብ ነው የሚወከለው እና የስርዓቱ ሁኔታ በጊዜ ውስጥ ያለው ለውጥ በአንድ መስመር ላይ በሚንቀሳቀስ የነጥብ እንቅስቃሴ ይወከላል, ይባላል. ደረጃ አቅጣጫ. ለስታቲስቲክስ የስርዓቱን ሁኔታ ለመግለጽ የደረጃ ክፍፍል ፅንሰ-ሀሳቦች (የክፍል ቦታ መጠን አካል) እና የስርጭት ተግባር f (p ፣ q) አስተዋውቀዋል ፣ ይህም የሁኔታውን ሁኔታ የሚወክል ነጥብ የማግኘት እድልን ያሳያል ። ስርዓት በአንድ ነጥብ አጠገብ ባለው የደረጃ ቦታ ኤለመንት ውስጥ መጋጠሚያዎች p፣q. ከክፍል መጠን ይልቅ ፣ የዲስክሪት ኢነርጂ ጽንሰ-ሀሳብ ጥቅም ላይ ይውላል። የተወሰነ የድምጽ ስርዓት ስፔክትረም, ምክንያቱም የነጠላ ቅንጣት ሁኔታ የሚወሰነው በሞተም እና በመጋጠሚያዎች ሳይሆን በማዕበል ተግባር ፣ በማይንቀሳቀስ ተለዋዋጭ ውስጥ በመቁረጥ ነው። የስርዓቱ ሁኔታ ከኃይል ጋር ይዛመዳል. ክልል .
የስርጭት ተግባርክላሲክ ስርዓት f(p፣q) የአንድ የተወሰነ ማይክሮ አተገባበር እፍጋቱን ያሳያልግዛቶች (p, q) በክፍል ክፍል dГ ክፍል ውስጥ. የN ቅንጣቶች ወሰን በሌለው የደረጃ ቦታ መጠን ውስጥ የመሆን እድላቸው ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።
dГ N በ h 3N አሃዶች ውስጥ ያለው የስርአቱ የምዕራፍ መጠን አካል ሲሆን, h የፕላንክ ቋሚ ነው; አካፋይ N! የማንነት መልሶ ማደራጀቱን ግምት ውስጥ ያስገባል። ቅንጣቶች የስርዓቱን ሁኔታ አይለውጡም. የማከፋፈያው ተግባር የመደበኛነት ሁኔታን ያሟላል t f (p, q) dГ N = 1, ምክንያቱም ስርዓቱ በአስተማማኝ ሁኔታ በ k.-l. ሁኔታ. ለኳንተም ሲስተምስ፣ የማከፋፈያው ተግባር የ N ቅንጣቶችን ስርዓት የማግኘት እድልን ይወስናል w i
አማካይ ዋጋ በጊዜ t (ማለትም በማለቂያ የሌለው ትንሽ የጊዜ ክፍተት ከ t እስከ t + dt) ማንኛውም አካላዊ. በስርዓቱ ውስጥ ያሉ የሁሉም ቅንጣቶች መጋጠሚያ እና ቅጽበት ተግባር የሆነው እሴት A(p፣q) በደንቡ መሰረት የማከፋፈያ ተግባሩን በመጠቀም ይሰላል (የማይመጣጠን ሂደቶችን ጨምሮ)
ከመጋጠሚያዎች በላይ ውህደት የሚከናወነው በስርዓቱ አጠቃላይ መጠን ላይ ነው ፣ እና ከ - ፣ እስከ + ፣ ባለው ግፊት ላይ ውህደት። ቴርሞዳይናሚክስ ሁኔታ ስርዓቶች እንደ ገደብ ሊቆጠሩ ይገባል t:, . ለተመጣጣኝ ግዛቶች, የስርጭት ተግባራት የሚወሰኑት ስርዓቱን የሚያካትቱትን የእንቅስቃሴዎች እኩልነት ሳይፈታ ነው. የእነዚህ ተግባራት ቅርፅ (ለጥንታዊ እና ኳንተም ስርዓቶች ተመሳሳይ) በጄ ጊብስ (1901) ተመስርቷል.
በማይክሮካኖን. በጊብስ ስብስብ ውስጥ ፣ ሁሉም ማይክሮስቴቶች የተሰጠው ኃይል ኢ እኩል ሊሆኑ የሚችሉ እና የስርጭት ተግባር ለጥንታዊው ስርዓቶች ቅፅ አላቸው:
f(p,q) = አ መ፣
የት d - የዲራክ ዴልታ ተግባር, H (p, q) - የሃሚልተን ተግባር, እሱም የኪነቲክ ድምር ነው. እና እምቅ የሁሉም ቅንጣቶች ጉልበት; ቋሚው A የሚለካው ከተግባሩ መደበኛ ሁኔታ ሁኔታ f (p, q) ነው. ለኳንተም ስርዓቶች ከዲ ኢ እሴት ጋር እኩል በሆነ የዝርዝር መግለጫ ትክክለኛነት ፣ በኃይል እና በጊዜ መካከል (በሞመንተም እና በንጥል መጋጠሚያዎች መካከል) ተግባር w (E k) = -1 ፣ EE k E + D E ከሆነ እና w (E k) = 0 E k ከሆነ< Е и E k >E + D E. እሴት g (ኢ፣ኤን፣ ቪ) -t. ተብሎ ይጠራል ስታቲስቲካዊ , በሃይል ውስጥ ካለው ቁጥር ጋር እኩል ነው. ንብርብር D E. አስፈላጊ የስታቲስቲክስ ግንኙነት በስርዓቱ እና በስታቲስቲክስ መካከል ያለው ግንኙነት ነው. :
ኤስ (ኢ፣ኤን፣ ቪ) = klng(ኢ፣ኤን፣ ቪ)፣ የ k-Boltzmann ቋሚ።
በቀኖና ውስጥ. በጊብስ ስብስብ ውስጥ የስርአቱ ዕድል በማይክሮስቴት ውስጥ የመሆን እድሉ በሁሉም የኤን ቅንጣቶች መጋጠሚያዎች እና ቅጽበት ወይም የ E i,N ዋጋዎች የሚወሰን ነው-f(p,q) = exp (/kT) ; w i,N = exp[(F - E i,N)/kT]፣የት F-ነጻ. ኃይል () ፣ በ V ፣ T ፣ N እሴቶች ላይ በመመስረት
F = -kTlnZ N,
የት Z N -ስታቲስቲክስ. ድምር (በኳንተም ሲስተም) ወይም በስታቲስቲክስ። የተዋሃደ (በጥንታዊ ስርዓት) ፣ ተግባራቶቹን መደበኛ ለማድረግ ካለው ሁኔታ የሚወሰነው w i ፣N ወይም f(p ፣q)
Z N = t exp[-H(p፣q)/kT]dpdq/(N!h 3N)
(በሁሉም ስርዓቶች ላይ ድምር, እና ውህደት በጠቅላላው የክፍል ቦታ ላይ ይከናወናል).
በታላቁ ቀኖና ውስጥ. የጊብስ ስብስብ ስርጭት ተግባር f(p፣q) እና ስታቲስቲካዊ። ድምር X፣ ከመደበኛነት ሁኔታ የሚወሰነው፣ ቅጹ አለው፡-
የት W - ቴርሞዳይናሚክስ በተለዋዋጮች V, T, m ላይ በመመስረት እምቅ (ማጠቃለያ በሁሉም አዎንታዊ ኢንቲጀሮች N ላይ ይከናወናል). በ isobaric-isothermal የጊብስ ስብስብ ስርጭት እና ስታቲስቲካዊ ተግባር። ከመደበኛ ሁኔታ ሁኔታ የሚወሰነው ድምር Q ፣ ቅጹ አለው፡
የት G-systems (isobaric-isothermal አቅም, ነጻ).
ቴርሞዳይናሚክስን ለማስላት ተግባራት, ማንኛውንም ማከፋፈያ መጠቀም ይችላሉ: እርስ በእርሳቸው ተመጣጣኝ እና ከተለያዩ አካላዊ ጋር ይዛመዳሉ. ሁኔታዎች. ማይክሮካኖኒካል የጊብስ ስርጭት ተተግብሯል። arr. በንድፈ ሀሳብ ምርምር. የተወሰኑ ችግሮችን ለመፍታት ስብስቦች ይቆጠራሉ, ከአካባቢው ጋር የኃይል ልውውጥ (ቀኖናዊ እና ኢሶባሪክ-ኢሶተርማል) ወይም የኃይል ልውውጥ እና ቅንጣቶች (ትልቅ ቀኖናዊ ስብስብ). የኋለኛው በተለይ ደረጃ እና ኬሚስትሪ ለማጥናት ምቹ ነው። . ስታቲስቲካዊ የ Z N እና Q ድምሮች F, G, እንዲሁም ቴርሞዳይናሚክስን ለመወሰን ያስችላል. በስታቲስቲክስ ልዩነት የተገኙ የስርዓቱ ባህሪያት. መጠኖች በተገቢው መለኪያዎች (በ 1 መንደር): ውስጣዊ. ኢነርጂ U = RT 2 (9 lnZ N /9 T) V ፣ H = RT 2 (9 lnQ/9 T) P ፣ S = RlnZ N + RT(9 lnZ N /9 T) V = = R ln Q + RT (9 ln Q/9 T) P፣ በቋሚ መጠን С V = 2RT(9 lnZ N/9 T) V + RT 2 (9 2 lnZ N/9 T 2) V፣ በቋሚ С Р = 2RT (9 lnZ) N /9 ቲ) P ++ RT 2 (9 2 lnZ N / 9 ቲ 2) ፒ ወዘተ. ምላሽ እነዚህ ሁሉ መጠኖች ስታቲስቲካዊ ጠቀሜታ ያገኛሉ. ትርጉም. ስለዚህ, በስርዓቱ አማካኝ ኃይል ተለይቷል, ይህም እንደ የስርዓተ-ጥረ-ነገሮች እንቅስቃሴን እንድናስብ ያስችለናል; ፍርይ ጉልበት ከስታቲስቲክስ ጋር የተያያዘ ነው የስርዓቱ ድምር, ኢንትሮፒ - በተሰጠው ማክሮስቴት ውስጥ ከሚገኙት ማይክሮስቴቶች g, ወይም ስታትስቲክስ ጋር. ማክሮስቴት, እና ስለዚህ ከእሱ ዕድል ጋር. ትርጉሙ እንደ አንድ ግዛት የመሆን እድል መለኪያ በዘፈቀደ (ሚዛናዊ ካልሆኑ) ግዛቶች ጋር ተጠብቆ ይቆያል። በሙቀት መከላከያ ሁኔታ ውስጥ. ስርዓቱ ለውጫዊው ከፍተኛው የሚቻል እሴት አለው። ሁኔታዎች (E, V, N), ማለትም ሚዛናዊ ሁኔታ በጣም ነው. ሊሆን የሚችል ሁኔታ (ከከፍተኛው ስታቲስቲክስ ጋር). ስለዚህ፣ ከማይመጣጠን ሁኔታ ወደ ሚዛናዊ ሁኔታ የሚደረግ ሽግግር አነስተኛ ሊሆኑ ከሚችሉ ግዛቶች ወደ ብዙ ሊሆኑ የሚችሉ የመሸጋገር ሂደት ነው። ይህ የስታቲስቲክስ ነጥብ ነው. የመጨመር ህግ ትርጉም, በዚህ መሰረት ብቻ ሊጨምር ይችላል (ተመልከት). በ t-re abs. ከመጀመሪያው, ማንኛውም ስርዓት በመሠረቱ ነው በየትኛው ሁኔታ w 0 = 1 እና S = 0. ይህ መግለጫ ነው (ተመልከት). ለማያሻማ ውሳኔ የኳንተም መግለጫውን መጠቀም አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም በጥንታዊ ስታቲስቲክስ m.b. እስከ የዘፈቀደ ቃል ብቻ ይገለጻል።
ተስማሚ ስርዓቶች. የስታቲስቲክስ ስሌት የአብዛኞቹ ስርዓቶች ድምር ከባድ ስራ ነው። የአቅም አስተዋፅዖ ከሆነ ጉልህ በሆነ መልኩ ቀላል ነው። ኃይል ወደ ስርዓቱ አጠቃላይ ኃይል ችላ ሊባል ይችላል። በዚህ ሁኔታ፣ የተሟላ የስርጭት ተግባር f(p፣q) ለኤን ቅንጣቢዎች ተስማሚ ስርዓት በነጠላ-ቅንጣት ስርጭት ተግባራት ምርት በኩል ይገለጻል f 1 (p፣q)፡-
በማይክሮስቴቶች መካከል ያለው የንጥሎች ስርጭት በእንቅስቃሴያቸው ላይ የተመሰረተ ነው. ጉልበት እና ከ ኳንተም ቅዱሳን በስርዓቱ ውስጥ, ምክንያትቅንጣቶች ማንነት ምክንያት. ሁሉም ቅንጣቶች በሁለት ክፍሎች ይከፈላሉ-fermions እና bosons. ቅንጣቶች የሚታዘዙት የስታቲስቲክስ አይነት በተለየ ሁኔታ ከነሱ ጋር የተያያዘ ነው።
የፌርሚ-ዲራክ ስታቲስቲክስ በማንነት ስርዓት ውስጥ ያለውን ስርጭት ይገልጻል። ቅንጣቶች በግማሽ ኢንቲጀር 1/2፣ 3/2፣... በክፍል ђ = h/2p. ለተጠቀሰው ስታቲስቲክስ የሚታዘዝ ቅንጣት (ወይም ክዋሲፓርት) ይባላል። ፌርሚሽን ፌርሚኖች በ ውስጥ፣ እና፣ ያልተለመደ፣ ልዩ በሆነ ልዩነት እና ቁጥሮች፣ ኳሲፓርቲሎች (ለምሳሌ፣ ቀዳዳዎች ውስጥ) ወዘተ ያካትታሉ። ይህ ስታቲስቲክስ በ 1926 በ E. Fermi የቀረበ ነበር. በዚያው ዓመት ፒ.ዲራክ የኳንተም መካኒኮችን አገኘ። ትርጉም. የፌርሚዮን ስርዓት ሞገድ ተግባር አንቲሜትሪክ ነው, ማለትም. መጋጠሚያዎችን እና ማንነቶችን እንደገና ሲያደራጅ ምልክቱን ይለውጣል። ቅንጣቶች. እያንዳንዳቸው ከአንድ በላይ ቅንጣቶችን ሊይዙ አይችሉም (ተመልከት)። አማካኝ የፌርሚዮን ቅንጣቶች ቁጥር n i ኃይል ባለው ሁኔታ በ Fermi-Dirac ስርጭት ተግባር ይወሰናል፡
n i =(1+exp[(E i - ሜትር / ኪቲ]) -1,
የት እኔ ቅንጣት ሁኔታ ባሕርይ የኳንተም ቁጥሮች ስብስብ ነው.
የ Bose-Einstein ስታቲስቲክስ የማንነት ስርዓቶችን ይገልፃል። ዜሮ ወይም ኢንቲጀር (0፣ ђ፣ 2ђ፣ ...) ያላቸው ቅንጣቶች። ለተጠቀሰው ስታቲስቲክስ የሚታዘዝ ቅንጣት ወይም ኳሲፓርቲክ ይባላል። ቦሰን. ይህ ስታቲስቲክስ በS. Bose (1924) ለፎቶኖች የቀረበው እና በ A. Einstein (1924) የተሻሻለው ከ ጋር በተያያዘ፣ ልክ እንደ ብዛት ያላቸው ፌርሚኖች የተዋሃዱ ቅንጣቶች ተደርገው ይወሰዳሉ፣ ለምሳሌ። በእኩል ጠቅላላ ቁጥር እና (deuteron, 4 He nucleus, ወዘተ.). Bosons በተጨማሪም ፎኖኖች እና ፈሳሽ 4 He, excitons in እና ያካትታሉ. የስርዓቱ ሞገድ ተግባር የማንኛውንም ማንነቶች መተላለፍን በተመለከተ የተመጣጠነ ነው። ቅንጣቶች. የመሙያ ቁጥሮች በምንም መልኩ የተገደቡ አይደሉም, ማለትም. ማንኛውም የቁጥር ቅንጣቶች በአንድ ግዛት ውስጥ ሊኖሩ ይችላሉ። ኢነርጂ ባለበት ግዛት ውስጥ ያለው አማካኝ ቅንጣቶች n i bosons በ Bose-Einstein ስርጭት ተግባር ተገልጿል፡
n i = (ኤክስፕ[(ኢ i - ሜትር )/kT] -1) -1.
የቦልትማን ስታቲስቲክስ የኳንተም ስታቲስቲክስ ልዩ ሁኔታ ነው ፣ የኳንተም ተፅእኖዎች ችላ ሊባሉ በሚችሉበት ጊዜ (ከፍተኛ ሙቀት)። የንጥቆችን ስርጭት በቅጽበት ይመለከታል እና በአንድ ቅንጣቢው ክፍል ውስጥ ያስተባብራል እንጂ እንደ ጊብስ ስርጭቶች በሁሉም ቅንጣቶች የደረጃ ቦታ ላይ አይደለም። ቢያንስ በኳንተም ሜካኒክስ መሠረት ስድስት ልኬቶች (ሦስት መጋጠሚያዎች እና የሶስት ቅንጣት ሞመንተም ትንበያዎች) ያለው የደረጃ ቦታ መጠን ክፍሎች። ከ h 3 ያነሰ መጠን መምረጥ አይችሉም. ኢነርጂ ጋር በግዛት ውስጥ ያለው አማካኝ ቅንጣቶች n i በቦልትማን ስርጭት ተግባር ተገልጿል፡
n i = ኤክስፕረስ[( m -E i)/kT]
በክላሲካል ህጎች መሰረት ለሚንቀሳቀሱ ቅንጣቶች. መካኒኮች በውጫዊ አቅም መስክ U(r)፣ የስርጭቱ እስታቲስቲካዊ ሚዛናዊ ተግባር f 1 (p፣r) ከ momenta p እና መጋጠሚያዎች ር ቅንጣቶች ቅፅ አለው፡-f 1 (p,r) = A exp(- [p 2 /2m + U(r)]/kT)። እዚህ p 2 / 2t-kinetic. የጅምላ ጉልበት w, ቋሚ A ከመደበኛነት ሁኔታ ይወሰናል. ይህ አገላለጽ ብዙ ጊዜ ይባላል ማክስዌል-ቦልትዝማን ስርጭት, እና የቦልትማን ስርጭት ይባላል. ተግባር
n (r) = n 0 exp[-U(r)]/kT]፣
የት n (r) = t f 1 (p, r) dp - የንጥሎች ብዛት ጥግግት r (n 0 - የውጭ መስክ በማይኖርበት ጊዜ የንጥሎች ብዛት). የቦልትማን ስርጭት ስርጭትን ይገልፃል።ቀዝቃዛ በስበት መስክ (ባሮሜትሪክ ኤፍ-ላ), እና በሴንትሪፉጋል ኃይሎች መስክ ውስጥ በጣም የተበታተኑ ቅንጣቶች, ባልተበላሹ, እና እንዲሁም በዲፕላስ ውስጥ ያለውን ስርጭት ለማስላት ጥቅም ላይ ይውላሉ. p-max (በድምጽ መጠን እና በድንበሩ ላይ) ወዘተ በ U (r) = 0, የማክስዌል-ቦልትዝማን ስርጭት ከ Maxwell-Boltzmann ስርጭት ይከተላል, እሱም በስታቲስቲክስ ሁኔታ ውስጥ የንጥሎች ፍጥነት ስርጭትን ይገልጻል. (ጄ. ማክስዌል፣ 1859) በዚህ ስርጭቱ መሰረት ከ u i እስከ u i + du i (i = x, y, z) ባሉት ክፍተቶች ውስጥ የሚገኙት የፍጥነት ክፍሎች በአንድ አሃድ መጠን ያለው ሊሆን የሚችለው ቁጥር በሚከተለው ተግባር ይወሰናል።
የማክስዌል ስርጭቱ በግንኙነቱ ላይ የተመካ አይደለም። Particles እና እውነት ነው ለ ብቻ ሳይሆን ለ (ክላሲካል ገለጻ ለእነርሱ የሚቻል ከሆነ) እንዲሁም ለቡኒ ብናኞች በ ውስጥ የታገዱ እና . በኬሚካላዊ ግኝቶች ጊዜ እርስ በርስ የሚጋጩትን ቁጥር ለመቁጠር ጥቅም ላይ ይውላል. አውራጃ እና ከመሬት ላይ.
መጠን በግዛት።ስታቲስቲካዊ መጠን በቀኖናዊ የጊብስ ስብስብ በአንድ ጥ 1 ሁኔታ ላይ ባለው ድምር ይገለጻል፡
E i የ i-th ኳንተም ደረጃ ኃይል ሲሆን (i = O ከዜሮ ደረጃ ጋር ይዛመዳል) g i ስታቲስቲካዊ ነው። i-th ደረጃ. በአጠቃላይ ሁኔታ, የግለሰብ የእንቅስቃሴ ዓይነቶች, እና በቡድኖች ውስጥ, እንዲሁም እንቅስቃሴ በአጠቃላይ እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው, ነገር ግን በግምት እንደ ገለልተኛ ሊቆጠሩ ይችላሉ. ከዚያም በክልሎች ላይ ያለው ድምር ሊሆን ይችላል ከደረጃዎች ጋር በተያያዙ የግለሰብ አካላት ምርት መልክ ቀርቧል። እንቅስቃሴ (Q ፖስት) እና ከ intramol ጋር. እንቅስቃሴዎች (Q int):
Q 1 = Q ፖስት ·Q int፣ Q ፖስት = l (V/N)፣
የት l = (2p mkT/h 2) 3/2. ለ Q ext የኤሌክትሮኒክስ እና የኑክሌር ግዛቶች ድምርን ይወክላል; ለ Q int - የኤሌክትሮኒክስ, የኑክሌር, የመወዛወዝ ድምር. እና አሽከርክር. ግዛቶች. ከ 10 እስከ 10 3 ኪ ባለው የሙቀት መጠን ውስጥ, ግምታዊ መግለጫ ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል, እያንዳንዱ የተጠቆሙ የእንቅስቃሴ ዓይነቶች ለብቻው ይቆጠራሉ: Q in = Q el · Q መርዝ · ጥ ሽክርክሪት · Q ቆጠራ / ሰ, የት g ቁጥሩ ነው፣ ማንነት ከቁጥር ጋር እኩል ነው። ተመሳሳይ ወይም ቡድኖችን ያካተተ በማሽከርከር ወቅት የሚነሱ ውቅሮች።
የኤሌክትሮኒካዊ እንቅስቃሴ Q el ድምር ከስታቲስቲክስ ጋር እኩል ነው። አር ቲ ባስ ኤሌክትሮኒክ ሁኔታ. በብዙ ቁጥር ጉዳዮች ባስ. ደረጃው ያልተበላሸ እና ከቅርቡ የደስታ ደረጃ ይለያል, ይህም ማለት ነው. ጉልበት: (P t = 1). ሆኖም, በአንዳንድ ሁኔታዎች, ለምሳሌ. ለ O 2, Р t = з, በመሠረቱ. ሁኔታ ፣ የእንቅስቃሴው ብዛት ከዜሮ የተለየ እና ይከናወናል ፣ እና ጉልበቱ ይችላል። በጣም ዝቅተኛ. በኒውክሌር መበላሸት ምክንያት የQ መርዝ ግዛቶች ድምር እኩል ነው፡-
የኒውክሊየስ ሽክርክሪት ባለበት ቦታ, ምርቱ በሁሉም ላይ ይወሰዳል. በመወዛወዝ ግዛቶች ድምር። እንቅስቃሴየት v i -frequencies ትናንሽ ለውጦች ፣ 
n ውስጥ ያለው ቁጥር ነው. ድምር በግዛት ይሽከረከራል. የ polyatomic እንቅስቃሴ ከትላልቅ የንቃተ ህሊና ማጣት ጋር እንደ ክላሲካል ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል [ከፍተኛ የሙቀት መጠገኛ ፣ T/q i 1 ፣ q i = h 2/8p 2 kI i (i = x ፣ y ፣ z) ፣ I t ዋናው ጊዜ ነው። በ i ዘንግ ዙሪያ የማሽከርከር አለመታዘዝ]፡ Q ጊዜ = (p T 3 /q x q y q z) 1/2. የ inertia እኔ ቅጽበት ጋር መስመራዊ ለሆኑ ሰዎች ስታቲስቲካዊ። ድምር Q ጊዜ = T / q, የት q = h 2 / 8p 2 * kI.
ከ 10 3 ኪ.ሜ በላይ ባለው የሙቀት መጠን ሲሰላ, የንዝረትን, የግንኙነቶች ተፅእኖዎችን ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው. ማወዛወዝ እና አሽከርክር. የነፃነት ደረጃዎች (ተመልከት) ፣ እንዲሁም የኤሌክትሮኒክስ ግዛቶች ፣ የተደሰቱ ደረጃዎች ፣ ወዘተ ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች (ከ 10 ኪ.ሜ በታች) ፣ የኳንተም ተፅእኖዎችን (በተለይ ለዲያቶሚክ) ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል ። እሺ፣ እናዞረው። የ heteronuclear AB እንቅስቃሴ በሚከተለው ቀመር ይገለጻል.
l-ቁጥር አሽከርክር። ግዛቶች፣ እና ለ circlear A 2 (በተለይ ለ H 2፣ D 2፣ T 2) ኑክሌር እና ማሽከርከር። የነፃነት መስተጋብር ደረጃዎች ጓደኛከጓደኛ ጋር፡ ጥ መርዝ. አሽከርክር Q መርዝ · Q መዞር
በግዛቶች ላይ ያለውን ድምር ማወቅ አንድ ሰው ቴርሞዳይናሚክስን ለማስላት ያስችላል። ቅዱሳን እና፣ ጨምሮ። ኬም. ፣ ionization ሚዛናዊ ደረጃ ፣ ወዘተ. በኤቢኤስ ቲዎሪ ውስጥ አስፈላጊ። ፍጥነት r-tions የማግበር ሂደትን የማስላት ችሎታ አለው. ውስብስብ (የሽግግር ሁኔታ), እሱም እንደ ማሻሻያ ይቀርባል. ቅንጣት፣ ከንዝረት አንዱ። የነፃነት ደረጃዎች መቆራረጡ በመግቢያው የነፃነት ደረጃ ይተካል. እንቅስቃሴዎች.
ተስማሚ ያልሆኑ ስርዓቶች.መስተጋብር ውስጥ አንድ ላየ. በዚህ ሁኔታ, በስብስብ ግዛቶች ላይ ያለው ድምር በግለሰብ ግዛቶች ላይ ወደ ድምር ውጤት አይቀንስም. ያንን ኢንተርሞል ከወሰድን. መስተጋብር ውስጣዊ ተጽእኖ አያድርጉ ግዛቶች, ስታቲስቲካዊ የስርዓቱ ድምር በክላሲካል N ማንነቶችን ያካተተ ለ , ግምታዊ. ቅንጣቶች ቅጽ አላቸው:
የት 
እዚህ<2 ኤን-ውቅር መስተጋብርን ከግምት ውስጥ ማስገባት ። . ናይብ፣ ብዙ ጊዜ እምቅ። energy U እንደ ጥንድ አቅም ድምር ይቆጠራል፡ U = = U(r ij) የመሀል እምቅ አቅም ባለበት። ላይ በመመስረት ኃይሎችበ i እና j መካከል ያለው ርቀት r ij. የብዝሃ-ፓርቲካል አስተዋፅኦዎችም እንዲሁ ግምት ውስጥ ይገባሉ. ጉልበት፣ የአቅጣጫ ውጤቶች፣ ወዘተ. አወቃቀሩን ለማስላት አስፈላጊነት. ማንኛውንም ኮንዲነር በሚመለከትበት ጊዜ ውስጠ-ቁስ ይነሳል. ደረጃዎች እና ደረጃዎች ወሰኖች. የብዙ ቁጥር ችግር ትክክለኛ መፍትሄ። አካላት ማለት ይቻላል የማይቻል ነው, ስለዚህ, ስታቲስቲካዊ መረጃን ለማስላት. ድምር እና ሁሉም ቴርሞዳይናሚክስ. ሴንት ኢን፣ ከስታቲስቲክስ የተገኘ። ድምር እንደ ተጓዳኝ መመዘኛዎች ልዩነት, ልዩነትን ይጠቀሙ. ግምታዊ ዘዴዎች.
በተባሉት መሰረት የቡድን መስፋፋት ዘዴ, የስርዓቱ ሁኔታ የተለያዩ ቁጥሮችን እና አወቃቀሮችን ያካተተ ውስብስብ (ቡድኖች) ስብስብ ተደርጎ ይቆጠራል. ውስጠቱ ወደ የቡድን ውህዶች ስብስብ ይበላሻል. ይህ አቀራረብ ማንኛውንም ቴርሞዳይናሚክስ ለመገመት ያስችለናል. ተግባር በተከታታይ የዲግሪ ዲግሪዎች መልክ. ናይብ. የዚህ ዓይነቱ ጠቃሚ ግንኙነት የስቴቱ የቫይራል ደረጃ ነው.
ለንድፈ ሃሳባዊ የእነዚህ ስርዓቶች ጥቅጥቅ ያሉ ባህሪዎች እና ኤሌክትሮላይቶች እና መገናኛዎች መፍትሄዎች ከስታቲስቲክስ መረጃ ቀጥታ ስሌት የበለጠ ምቹ ናቸው ። ድምር የ n-particle ስርጭት ተግባራት ዘዴ ነው. በውስጡ, ስታቲስቲክስን ከመቁጠር ይልቅ. እያንዳንዱ ግዛት ቋሚ ኢነርጂ በስርጭት ተግባራት መካከል ያለውን ግንኙነት ይጠቀማል f n, ይህም ቅንጣቶች በአንድ ጊዜ በቦታ ነጥቦች ላይ የመጋጠሚያዎች r 1,..., r n; ለ n = N f N = b t f (p, r) dp (እዚህ እና በታች q i = r i). ነጠላ-ቅንጣት ተግባር f 1 (r 1) (n = 1) የንጥረቱን እፍጋታ ስርጭትን ያሳያል። ለዚህ ወቅታዊ. f-tion ከ maxima ጋር በክሪስታል ኖዶች። መዋቅሮች; ለ ወይም ውጫዊ አለመኖር መስክ ከማክሮስኮፒክ ጋር እኩል የሆነ ቋሚ እሴት ነው። የወንዙ ጥግግት የሁለት-ቅንጣት ስርጭት ተግባር (n = 2) የማግኘት እድልን ያሳያልበነጥብ 1 እና 2 ላይ ሁለት ቅንጣቶች, የሚባሉትን ይወስናል. የማዛመድ ተግባር g (|r 1 - r 2 |) = f 2 (r 1, r 2)/r 2, በንጥቆች ስርጭት ውስጥ ያለውን የእርስ በርስ ግንኙነትን ያሳያል. ተዛማጅ የሙከራ መረጃዎችን ያቀርባል።
የልኬቶች n እና n + 1 የማሰራጨት ተግባራት ማለቂያ በሌለው የተጠላለፉ ኢንተግሮዲፈርረንሲያል ስርዓት የተገናኙ ናቸው። ቦጎሊዩቦቭ-የተወለደ-አረንጓዴ-ኪርክዉድ-ዮቮን እኩልታዎች, መፍትሄው እጅግ በጣም አስቸጋሪ ነው, ስለዚህ በንጥረ ነገሮች መካከል ያለው ትስስር ተጽእኖዎች መበስበስን በማስተዋወቅ ግምት ውስጥ ይገባሉ. approximations, ይህም ተግባር f n በዝቅተኛ ልኬቶች ተግባራት እንዴት እንደሚገለጽ የሚወስን. ምላሽ በብዙዎች የተገነባ ተግባራትን ለማስላት ግምታዊ ዘዴዎች f n, እና በእነሱ አማካኝነት ሁሉም ቴርሞዳይናሚክስ. ከግምት ውስጥ ያሉ የስርዓቱ ባህሪያት. ናይብ. የ Perkus-Ievik እና hyperchain ግምቶች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
የላቲስ ኮንዲነር ሞዴሎች. ግዛቶች በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ሰፊ መተግበሪያ አግኝተዋል። ከሞላ ጎደል ሁሉንም አካላዊ-ኬሚካል ግምት ውስጥ ማስገባት. ተግባራት. የስርዓቱ አጠቃላይ መጠን በ u 0 መጠን ቅደም ተከተል ላይ ባለው የባህሪ መጠን ወደ አካባቢያዊ ክልሎች ይከፈላል. በአጠቃላይ, በተለያዩ ሞዴሎች የአከባቢው ስፋት መጠን ሊሆን ይችላል ከዩ 0 የሚበልጡ እና ያነሱ; በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ተመሳሳይ ናቸው. በቦታ ውስጥ ወደ ገለልተኛ ስርጭት የሚደረግ ሽግግር የዲፍ ስሌትን በእጅጉ ያቃልላል። . የላቲስ ሞዴሎች መስተጋብርን ግምት ውስጥ ያስገባሉ. አንድ ላየ; የኃይል መስተጋብር በጉልበት ተገልጿል. መለኪያዎች. በበርካታ አጋጣሚዎች, የላቲስ ሞዴሎች ትክክለኛ መፍትሄዎችን ይፈቅዳሉ, ይህም ጥቅም ላይ የዋሉትን ግምቶች ምንነት ለመገምገም ያስችላል. በእነሱ እርዳታ ባለብዙ ክፍልፋይ እና ልዩ የሆኑትን ግምት ውስጥ ማስገባት ይቻላል. መስተጋብር, አቀማመጥ ተፅዕኖዎች, ወዘተ. የተተገበሩ ስሌቶችን እና በጣም ተመሳሳይ ያልሆኑ ስርዓቶችን በማጥናት እና በመተግበር ላይ የላቲስ ሞዴሎች መሠረታዊ ናቸው.
ቴርሞዳይናሚክስን ለመወሰን የቁጥር ዘዴዎች. ኮምፒውተር እያደገ ሲሄድ ሴንት-ኢን በጣም አስፈላጊ እየሆነ መጥቷል። ቴክኖሎጂ. በሞንቴ ካርሎ ዘዴ፣ ባለ ብዙ ዳይሜንሽን ውህዶች በቀጥታ ይሰላሉ፣ ይህም አንድ ሰው የስታቲስቲክስ መረጃን በቀጥታ እንዲያገኝ ያስችለዋል። አማካይ ታይቷልእሴቶች A(r1.....r N) እንደ ማንኛውም ስታቲስቲክስ ስብስቦች(ለምሳሌ, A የስርዓቱ ኃይል ነው). ስለዚህ፣ በቀኖና ውስጥ። ቴርሞዳይናሚክስ ስብስብ አማካይ የሚከተለው ይመስላል
ይህ ዘዴ በሁሉም ስርዓቶች ማለት ይቻላል ተግባራዊ ይሆናል; ለተወሰኑ ጥራዞች (N = 10 2 -10 5) በእሱ እርዳታ የተገኙት አማካኝ ዋጋዎች የማክሮስኮፕ ባህሪያትን ለመግለጽ እንደ ጥሩ ግምታዊነት ያገለግላሉ። እቃዎች እና እንደ ትክክለኛ ውጤቶች ሊቆጠሩ ይችላሉ.
እነሱ በሚሉት ዘዴ. የስርአቱ ሁኔታ ተለዋዋጭነት የኒውተን እኩልታዎችን የቁጥር ውህደት በመጠቀም ለእያንዳንዱ ቅንጣት (N = 10 2 -10 5) በተሰጡት የመሃል ክፍልፋዮች መስተጋብር አቅም በመጠቀም ይታሰባል። የማክስዌሊያን የፍጥነት መጠን (thermalization period) እየተባለ የሚጠራውን የንጥሎች ስርጭትን ካቋቋመ በኋላ የስርአቱ የተመጣጠነ ባህሪያቶች ከረጅም ጊዜ በላይ (ከፍጥነት በላይ እና መጋጠሚያዎች) በአማካኝ ይገኛሉ።
በመሠረታዊ የቁጥር ዘዴዎች አጠቃቀም ላይ ገደቦች. በኮምፒዩተር አቅም ይወሰናል. ስፔሻሊስት. ያሰላል። ቴክኒኮች ከግምት ውስጥ የሚገቡት እውነተኛ ስርዓት ሳይሆን ትንሽ ጥራዝ ከመሆኑ እውነታ ጋር የተያያዙ ችግሮችን እንዲያልፉ ያስችሉዎታል; ይህ በተለይ የረዥም ጊዜ መስተጋብር እምቅ ችሎታዎችን ፣ ሽግግሮችን ፣ ወዘተ ግምት ውስጥ ሲያስገባ በጣም አስፈላጊ ነው።
ፊዚካል ኪኔቲክስ የስታቲስቲክስ ክፍል ነው። ፊዚክስ, ይህም የኃይል, የፍጥነት እና የጅምላ ዝውውርን እንዲሁም በእነዚህ ሂደቶች ላይ የውጫዊ ተጽእኖዎች ተጽእኖን የሚገልጹ ግንኙነቶችን ትክክለኛነት ያቀርባል. መስኮች. ኪነቲክ. ማክሮስኮፒክ ቅንጅቶች የአካላዊ ፍሰቶችን ጥገኛዎች የሚወስኑ ቀጣይነት ያለው መካከለኛ ባህሪያት. መጠኖች (ሙቀት, ሞመንተም, የጅምላ ክፍሎች, ወዘተ) ከእነዚህን ፍሰቶች የሚያስከትሉት የግራዲየንት ፍሰቶች ሃይድሮዳይናሚክ ናቸው. ፍጥነት, ወዘተ ፍሰቶችን ከቴርሞዳይናሚክስ ጋር በሚያገናኙት እኩልታዎች ውስጥ የተካተቱትን የ Onsager ንጣፎችን መለየት ያስፈልጋል. ኃይሎች (የእንቅስቃሴ ቴርሞዳይናሚክስ እኩልታ), እና የዝውውር ቅንጅቶች (ወዘተ) በማስተላለፊያ ቀመር ውስጥ ተካትተዋል. የመጀመሪያው ኤም.ቢ. በማክሮስኮፒክ መካከል ያለውን ግንኙነት በመጠቀም በኋለኛው በኩል ይገለጻል። የስርአቱ ባህሪያት, ስለዚህ ለወደፊቱ ብቻ ቅንጅቶች ግምት ውስጥ ይገባል. ማስተላለፍ.
ማክሮስኮፕ ለማስላት ቅንጅት ማስተላለፍ፣ ሚዛናዊ ያልሆነ የስርጭት ተግባርን በመጠቀም የአንደኛ ደረጃ ዝውውሮችን እውን የማድረግ እድሎችን በአማካይ ማከናወን አስፈላጊ ነው። ዋናው ችግር ተንታኙ ነው. የማከፋፈያው ተግባር f (p, q, t) (t-time) ቅርጽ አይታወቅም (ከስርዓቱ ሚዛናዊ ሁኔታ ጋር በተቃራኒው, በ t:,) የተገኙትን የጊብስ ስርጭት ተግባራት በመጠቀም ይገለጻል. ከ f (p፣q፣t) የተቀሩትን (N - n) ቅንጣቶችን መጋጠሚያዎች እና ቅጽበት በአማካይ በመለካት የሚገኘውን n-ቅንጣት ማከፋፈያ ተግባራትን f n (r፣q፣t)ን አስቡ።
ለእነሱ, ምናልባት. የዘፈቀደ ያልሆኑ ሚዛናዊ ያልሆኑ ሁኔታዎችን ለመግለጽ የሚያስችል የእኩልታዎች ስርዓት ተዘጋጅቷል። ይህንን የእኩልታዎች ስርዓት መፍታት በጣም ከባድ ነው። እንደ አንድ ደንብ, በኪነቲክ ቲዎሪ እና ጋዝ ኳሲፓርተሎች (fermions እና bosons)፣ የነጠላ-ቅንጣት ስርጭት ተግባር ቀመር f 1 ብቻ ጥቅም ላይ ይውላል። በማናቸውም ቅንጣቶች (የሞለኪውላር ትርምስ መላምት) ግዛቶች መካከል ምንም ግንኙነት እንደሌለው ግምት ውስጥ በማስገባት የሚባሉት ኪነቲክ የቦልትማን እኩልታ (ኤል. ቦልትማን፣ 1872)። ይህ እኩልነት በውጫዊ ተጽእኖዎች ተጽእኖ ስር ያሉ የንጥሎች ስርጭት ለውጥን ግምት ውስጥ ያስገባል. F(r፣ m) ያስገድዳል እና በንጥሎች መካከል ጥንድ ግጭቶች፡-
የት f 1 (u, r, t) እና ቅንጣት ማከፋፈያ ተግባራት እስከግጭቶች፣ f " 1 (u", r, t) እና የስርጭት ተግባራትከግጭት በኋላ; u እና -ከግጭት በፊት የንጥሎች ፍጥነት, u" እና -ከግጭት በኋላ ተመሳሳይ ቅንጣቶች ፍጥነት, እና = |u -|-የግጭት ቅንጣቶች አንጻራዊ ፍጥነት ሞዱለስ, q - አንጻራዊ በሆነ ፍጥነት መካከል ያለው አንግል. u - የሚጋጩ ቅንጣቶች እና ማዕከሎቻቸውን የሚያገናኝ መስመር , s (u,q) dW - የተለየ ውጤታማ መስቀል ክፍል ለ ቅንጣት መበተን በጠንካራ ማዕዘን dW በላብራቶሪ አስተባባሪ ስርዓት ውስጥ እንደ ቅንጣት መስተጋብር ህግ ይወሰናል.በቅርጹ ላይ ላለ ሞዴል. የላስቲክ ግትር ሉልሎች ራዲየስ R ፣ s = 4R 2 cosq ይታሰባል በክላሲካል ሜካኒክስ ማዕቀፍ ውስጥ ፣ የልዩነት መስቀለኛ ክፍል በግጭት መለኪያዎች ለ እና ሠ (ተዛማጁ ተፅእኖ ርቀት እና የአዚምታል አንግል መስመር መስመር ላይ ተገልጿል) ማዕከሎች): s dW = bdbde , እና እንደ ርቀቱ አቅም ያላቸው ኃይሎች እንደ ማዕከሎች ይቆጠራሉ ለልዩነት ኳንተም መግለጫዎች ውጤታማ የመስቀለኛ ክፍል የተገኘው በይነቱ ላይ ያለውን ተፅእኖ ግምት ውስጥ በማስገባት ነው. የግጭት.
ስርዓቱ በስታቲስቲክስ ውስጥ ከሆነ , የግጭት ውህደት Stf ከዜሮ እና የኪነቲክ መፍትሄ ጋር እኩል ነው. የቦልትማን እኩልታ የማክስዌል ስርጭት ይሆናል። ሚዛናዊ ላልሆኑ ግዛቶች, የኪነቲክ መፍትሄዎች. የቦልትማን እኩልታዎች ብዙውን ጊዜ የሚፈለገው ከማክስዌል ስርጭት ተግባር ጋር በተዛመደ በትንንሽ መመዘኛዎች f 1 (u, r, m) ተከታታይ መስፋፋት መልክ ነው. በጣም ቀላል (መዝናናት) approximation ውስጥ, የግጭት ውህድ እንደ Stgas ግምታዊ ነው; ለ (በፈሳሽ ውስጥ ያሉት ሞለኪውሎች የተለመደው የአንድ-ቅንጣት ስርጭት ተግባር f 1 የክስተቶቹን ልዩ ሁኔታዎች አይገልጽም እና የሁለት-ቅንጣት ስርጭት ተግባርን ከግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል f 2. ሆኖም ፣ በቂ ቀርፋፋ ሂደቶች እና ጉዳዮች ላይ ሚዛኖች የቦታ inhomogeneities ቅንጣቶች መካከል ያለውን ትስስር መጠን በእጅጉ ያነሱ ናቸው, እርስዎ ከግምት ውስጥ ያለውን አነስተኛ መጠን ጋር የሚዛመድ ሙቀት, ኬሚካላዊ እምቅ እና ሃይድሮዳይናሚክ ፍጥነት ጋር በአካባቢው equilibrium ነጠላ-ቅንጣት ስርጭት ተግባር መጠቀም ይችላሉ ... ወደ እርስዎ ማግኘት ይችላሉ. ከሙቀት ፣ ከሃይድሮዳይናሚክ ፍጥነት እና ከኬሚካላዊ ደረጃዎች ጋር የሚመጣጠን እርማት ፣የክፍሎቹ እምቅ ችሎታዎች ፣ እና የግፊቶችን ፣ የኃይል እና ንጥረ ነገሮችን ፍሰት ያሰሉ ፣ እንዲሁም የ Navier-Stokes እኩልታን ያረጋግጣሉ ፣ እና… በዚህ ሁኔታ ፣ የዝውውር ቅንጅቶች ከኃይል ፍሰቶች ፣ ፍጥነቶች እና ንጥረ ነገሮች የእያንዳንዱ አካል የቦታ-ጊዜያዊ ትስስር ተግባራት ጋር ተመጣጣኝ መሆን።
ጉዳይን በይነገጾች እና በይነገጾች ላይ ለመግለጽ የላቲስ ኮንዲነር ሞዴል በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ደረጃዎች. የስርዓቱ ሁኔታ በመሠረቱ ይገለጻል. ኪነቲክ የስርጭት ተግባር P(q,t)ን በተመለከተ ዋና እኩልታ፡-
የት P (q,t) = t f(p,q,t) du- የስርጭት ተግባር፣ በሁሉም የኤን ቅንጣቶች ግፊቶች (ፍጥነቶች) አማካኝ፣ በጨረፍታ መዋቅር አንጓዎች ላይ ቅንጣቶችን መሰራጨቱን የሚገልጽ (ቁጥራቸው N y፣ N ነው)።< N y),
q- номер узла или его координата. В модели "решеточного "
частица может находиться в узле (узел занят) или отсутствовать (узел свободен);
ወ(ቅ : q") የስርአቱ ሽግግር በአንድ አሀድ ጊዜ ከግዛት q፣ በተሟላ ቅንጣቢ መጋጠሚያዎች የተገለፀው ወደ ሌላ ግዛት q" የመሸጋገር እድሉ ነው። የመጀመሪያው ድምር የሁሉንም ሂደቶች አስተዋፅኦ ይገልጻል ወደ አንድ ግዛት q የሚደረግ ሽግግር, ሁለተኛው ድምር ከዚህ ሁኔታ መውጣትን ይገልጻል. የንጥሎች ሚዛን ስርጭትን በተመለከተ (t:,) P (q) = exp[-H (q)/kT]/Q, Q-statistic. ድምር፣ ኤች(q) በግዛት q ውስጥ ያለው የስርዓቱ ጉልበት ነው። የሽግግሩ እድሎች ዝርዝር መርሆውን ያሟላሉ፡-ወ(q" : q) ኤክስ[-H (q")/kT] = ወ(q: q") ኤክስፕ[-H (q)/kT]። በተግባሮቹ P(q,t) እኩልታዎች ላይ በመመስረት የኪነቲክ እኩልታ ይገነባል። በሁሉም ሌሎች (N - n) ቅንጣቶች መካከል ባሉ ቦታዎች ላይ በአማካኝ የተገኙ ለ n-particle ስርጭት ተግባራት እኩልታዎች። ለአነስተኛ ሰዎች h ከ ወሰን ጋር ፣ እድገት ፣ የደረጃ ለውጦች ፣ ወዘተ ... ለ interphase ማስተላለፍ ፣ በአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ፍልሰት ሂደቶች ባህሪ ጊዜ ልዩነቶች ምክንያት ፣ በክፍል ድንበሮች ላይ ያሉ የድንበር ሁኔታዎች አይነት ትልቅ ሚና ይጫወታል።
ለአነስተኛ ስርዓቶች (የአንጓዎች ቁጥር N y = 10 2 - 10 5) ከተግባሩ P (q,t) ጋር በተዛመደ የእኩልታዎች ስርዓት ሊሆን ይችላል. የሞንቴ ካርሎ ዘዴን በመጠቀም በቁጥር ተፈትቷል። የስርዓቱ ደረጃ ወደ ሚዛናዊ ሁኔታ ልዩነቶቹን እንድናስብ ያስችለናል. የምዕራፍ ትራንስፎርሜሽን ፣ እድገት ፣ የወለል ምላሾች እንቅስቃሴ ፣ ወዘተ በኪነቲክስ ጥናት ውስጥ ጊዜያዊ ሂደቶች። እና ተለዋዋጭነታቸውን ይወስኑ. ባህሪያት, Coefficient ጨምሮ. ማስተላለፍ.
ቅንብሩን ለማስላት። በጋዝ, በፈሳሽ እና በጠንካራ ደረጃዎች, እንዲሁም በደረጃ ድንበሮች ውስጥ, የተለያዩ የሞል ዘዴ ዓይነቶች በንቃት ጥቅም ላይ ይውላሉ. ተለዋዋጭነት, ይህም ከ ~ 10 -15 ሰከንድ እስከ ~ 10 -10 ሰከንድ ባለው ጊዜ ውስጥ ያሉትን ስርዓቶች በዝርዝር እንድንከታተል ያስችለናል (በ 10 -10 - 10 -9 ሰከንድ እና ከዚያ በላይ በሆነ ጊዜ, የላንጌቪን እኩልታ ተብሎ የሚጠራው) ጥቅም ላይ የዋለ፣ ይህ እኩልታ የኒውተን ቀመሮች በቀኝ በኩል ስቶቻስቲክ ቃል የያዘ)።
ኬሚካል ላላቸው ስርዓቶች p-tions ቅንጣቶች ስርጭት ተፈጥሮ ላይ በጣም ዝውውሩ ባሕርይ ጊዜ እና ኬሚካላዊ መካከል ያለውን ግንኙነት ተጽዕኖ ነው. ለውጦች. የኬሚካል ፍጥነት ከሆነ ትራንስፎርሜሽን ትንሽ ነው, ምንም መፍትሄ በማይኖርበት ጊዜ የንጥሎች ስርጭት ከጉዳዩ ብዙም አይለይም. የስርጭቱ ፍጥነት ከፍ ያለ ከሆነ, በንጥረ ነገሮች ስርጭት ተፈጥሮ ላይ ያለው ተጽእኖ ትልቅ ነው እና በሚጠቀሙበት ጊዜ እንደሚደረገው አማካይ ቅንጣቶችን (ማለትም የስርጭት ተግባራትን በ n = 1) ለመጠቀም የማይቻል ነው. የስርጭት ተግባራትን በመጠቀም ስርጭቱን በበለጠ ዝርዝር መግለጽ አስፈላጊ ነው f n with n> 1. ምላሹን በመግለጽ አስፈላጊ ነው. ላይ ላይ ቅንጣት ፍሰቶች እና ፍጥነቶች የድንበር ሁኔታዎች አሏቸው (ተመልከት)።
ቃል፡- ኩቦ አር.፣ ስታቲስቲካዊ መካኒኮች፣ ትራንስ. ከእንግሊዝኛ, ኤም., 1967; Zubarev D.N., Nonequilibrium ስታቲስቲካዊ, ኤም., 1971; ኢሺሃራ ኤ.፣ ስታቲስቲክስ ፊዚክስ፣ ትራንስ ከእንግሊዝኛ, ኤም., 1973; ላንዳው ኤል.ዲ.፣ ሊፍሺትስ ኢ.ኤም.ኤል
ሞለኪውላር ፊዚክስ የሞለኪውላር ኪነቲክ ጽንሰ-ሀሳቦች በሚባሉት ላይ በመመስረት የቁስን አወቃቀር እና ባህሪያት የሚያጠና የፊዚክስ ክፍል ነው። በነዚህ ሃሳቦች መሰረት ማንኛውም አካል - ጠጣር, ፈሳሽ ወይም ጋዝ - በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው በጣም ትንሽ ገለልተኛ ቅንጣቶች - ሞለኪውሎች. የማንኛውም ንጥረ ነገር ሞለኪውሎች ምንም ዓይነት ተመራጭ አቅጣጫ በሌለው የተዘበራረቀ፣ ምስቅልቅል እንቅስቃሴ ውስጥ ናቸው። የእሱ ጥንካሬ በእቃው ሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው.
የተዘበራረቀ የሞለኪውሎች እንቅስቃሴ ስለመኖሩ ቀጥተኛ ማስረጃ የብራውንያን እንቅስቃሴ ነው። ይህ ክስተት በጣም ትንሽ (በአጉሊ መነጽር ብቻ የሚታየው) በፈሳሽ ውስጥ የተንጠለጠሉ ቅንጣቶች ሁል ጊዜ ቀጣይነት ባለው የዘፈቀደ እንቅስቃሴ ውስጥ በመሆናቸው ነው ፣ ይህም በውጫዊ ምክንያቶች ላይ ያልተመሠረተ እና የውስጣዊ እንቅስቃሴ መገለጫ ይሆናል ። ጉዳይ ። ብራውንያን ቅንጣቶች በዘፈቀደ በሞለኪውሎች ተጽዕኖዎች ይንቀሳቀሳሉ።
የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ እራሱን በሙከራ (ግፊት, ሙቀት, ወዘተ) ላይ በቀጥታ የሚታዩትን የሰውነት ባህሪያት እንደ አጠቃላይ የሞለኪውሎች ተግባር የመተርጎም ግብ ያስቀምጣል. በተመሳሳይ ጊዜ የስታቲስቲክስ ዘዴን ትጠቀማለች ፣ ለግለሰብ ሞለኪውሎች እንቅስቃሴ ፍላጎት ሳታገኝ ፣ ግን እንደዚህ ባሉ አማካኝ እሴቶች ላይ ብቻ የጅምላ ቅንጣቶች ስብስብን ያሳያል። ስለዚህም ሌላ ስሙ - ስታቲስቲካዊ ፊዚክስ.
ቴርሞዳይናሚክስ በተጨማሪም የተለያዩ የሰውነት ባህሪያትን እና የቁስ ሁኔታ ለውጦችን ያጠናል.
ይሁን እንጂ እንደ ቴርሞዳይናሚክስ ሞለኪውላር-ኪነቲክ ቲዎሪ በተለየ መልኩ የአካላትን ማክሮስኮፒያዊ ባህሪያት እና የተፈጥሮ ክስተቶችን ያጠናል, በአጉሊ መነጽር ስዕላቸው ላይ ፍላጎት የለውም. ሞለኪውሎችን እና አተሞችን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ ፣ በአጉሊ መነጽር የሂደቶች ምርመራ ውስጥ ሳይገባ ፣ ቴርሞዳይናሚክስ አንድ ሰው የእነሱን ክስተት በተመለከተ በርካታ ድምዳሜዎችን እንዲያገኝ ያስችለዋል።
ቴርሞዳይናሚክስ በበርካታ መሰረታዊ ህጎች ላይ የተመሰረተ ነው (የቴርሞዳይናሚክስ መርሆች ይባላሉ)፣ በትልቅ የሙከራ እውነታዎች አጠቃላይነት ላይ የተመሰረተ ነው። በዚህ ምክንያት, የቴርሞዳይናሚክስ መደምደሚያዎች በጣም አጠቃላይ ናቸው.
ከተለያዩ እይታዎች አንጻር የቁስ ሁኔታ ለውጦችን መቅረብ፣ ቴርሞዳይናሚክስ እና ሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ እርስ በርስ ይደጋገፋሉ፣ በመሠረቱ አንድ ሙሉ ይመሰርታሉ።
ወደ ሞለኪውላር ኪነቲክ ፅንሰ-ሀሳቦች እድገት ታሪክ ስንመለስ በመጀመሪያ ደረጃ ስለ ቁስ አካል አቶሚክ መዋቅር ሀሳቦች በጥንቶቹ ግሪኮች እንደተገለጹ ልብ ሊባል ይገባል። ይሁን እንጂ በጥንቶቹ ግሪኮች መካከል እነዚህ ሃሳቦች ከብሩህ ግምት ያለፈ ምንም አልነበሩም. በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን አቶሚዝም እንደገና በመወለድ ላይ ነው፣ ነገር ግን እንደ ሳይንሳዊ መላምት እንጂ እንደ ግምት አይደለም። ይህ መላምት በጊዜው የታወቁትን ሁሉንም አካላዊ እና ኬሚካላዊ ክስተቶች አንድ ወጥ የሆነ ምስል ለመስጠት በሞከሩት ድንቅ የሩሲያ ሳይንቲስት እና አሳቢ ኤም.ቪ. በተመሳሳይ ጊዜ, ከቁስ አካል (በዘመናዊው የቃላት አገባብ - ሞለኪውላር) የቁስ አወቃቀሩ ጽንሰ-ሀሳብ ቀጠለ. ሎሞኖሶቭ በጊዜው የበላይ የነበረው የካሎሪክ ፅንሰ-ሀሳብ ( መላምታዊ የሙቀት ፈሳሽ ፣ በሰውነቱ ውስጥ ያለው ይዘት የሙቀት መጠኑን ይወስናል) በማመፅ ፣ ሎሞኖሶቭ በሰውነት ቅንጣቶች ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ውስጥ “የሙቀትን መንስኤ” ይመለከታል። ስለዚህ, ሎሞኖሶቭ በመሠረቱ ሞለኪውላዊ ኪነቲክ ጽንሰ-ሐሳቦችን አዘጋጀ.
በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ሁለተኛ አጋማሽ. እና በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ. ለበርካታ የሳይንስ ሊቃውንት ስራዎች ምስጋና ይግባውና አቶሚዝም ወደ ሳይንሳዊ ንድፈ ሃሳብ ተለወጠ.
ክላሲካል እና ኳንተም ስታቲስቲካዊ ፊዚክስ። የጊብስ ግንኙነት መፈጠር። ቴርሞዳይናሚክስ መርሆዎች. የሊዮቪል ቲዎሪ እና የቦልትማን እና የዚግለር ኪነቲክ እኩልታዎች። በተለያዩ ሚዲያዎች ውስጥ የስታቲስቲክስ ፊዚክስ ዘዴዎች።
1. የጊብስ ግንኙነት መፈጠር
የመግቢያ ማስታወሻዎች . በተለያዩ የመገናኛ ብዙሃን መካኒኮች ውስጥ ያለው ማዕከላዊ ቦታ በአስተዳደር እኩልታዎች መፈጠር ተይዟል። አንድ ሰው ከተለያዩ የሜካኒካል ባህሪያት ጋር ያለውን የመገናኛ ብዙሃን ለመለየት የሚያስችለውን ዝርዝር መግለጫ የያዘው የተዋሃዱ እኩልታዎች ናቸው. የአስተዳደር እኩልታዎችን ለማውጣት የተለያዩ መንገዶች አሉ - ሁለቱም ጥብቅ በሆኑ አማካኝ ዘዴዎች ላይ የተመሰረቱ እና ሂሪስቲክስ። በጣም የተለመደው ዘዴ ቴርሞዳይናሚክስ መርሆዎችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የአስተሳሰብ ሙከራዎች ጥምረት ነው. ምንም እንኳን የቴርሞዳይናሚክስ ዘዴ በጥልቀት የተገነባ እና በመሠረታዊ ፊዚካዊ ህጎች ላይ የተመሰረተ ቢሆንም ሁለቱም እነዚህ አካሄዶች ፍኖሜኖሎጂያዊ ናቸው። የግንኙነቶች ፍቺ ፍኖሜኖሎጂያዊ አመጣጥ በአጠቃላይ አካላዊ መርሆዎች ላይ በመመስረት በተለይም በስታቲስቲክስ ዘዴዎች መረጋገጥ እንደሚያስፈልገው ግልጽ ነው።
የስታቲስቲክ ፊዚክስ ጥናቶች እጅግ በጣም ብዙ ተመሳሳይ ወይም ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች (አተሞች ፣ ሞለኪውሎች ፣ ionዎች ፣ ንዑስ ሞለኪውላዊ መዋቅሮች ፣ ወዘተ) ያካተቱ ሥርዓቶችን ያጠናል ። በ heterogeneous ሚዲያ ሜካኒክስ ውስጥ እንደዚህ ያሉ ንጥረ ነገሮች ማይክሮኢንሆሞጂኔቲስ (ቀዳዳዎች, ስንጥቆች, ጥራጥሬዎች, ወዘተ) ናቸው. የመወሰኛ ዘዴዎችን በመጠቀም እነሱን ማጥናት ፈጽሞ የማይቻል ነው. በተመሳሳይ ጊዜ እጅግ በጣም ብዙ የሆኑት እነዚህ ንጥረ ነገሮች የስታቲስቲክስ ንድፎችን ለማሳየት እና የስታቲስቲክስ ዘዴዎችን በመጠቀም የዚህን ስርዓት ጥናት ለማካሄድ ያስችላል.
የስታቲስቲክስ ዘዴዎች በዋናው ስርዓት እና በስርዓተ-ፆታ ጽንሰ-ሐሳቦች ላይ የተመሰረቱ ናቸው. ዋናው ስርዓት (ቴርሞስታት) ከስር ስርዓቱ በጣም ትልቅ ነው, ነገር ግን ሁለቱም በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ውስጥ ናቸው. በስታቲስቲክስ ፊዚክስ ውስጥ የሚጠናው ነገር በትክክል ንዑስ ስርዓት ነው ፣ እሱም በተከታታይ መካኒኮች ውስጥ ከአንደኛ ደረጃ ጋር ተለይቶ የሚታወቅ ፣ እና በኤሌሜንታሪ ጥራዝ ውስጥ ካሉት የደረጃዎች ብዛት ጋር heterogeneous mechanics።
በስታቲስቲካዊ ፊዚክስ ውስጥ ያለው የጊብስ ዘዴ በክፍል ስፔስ ጽንሰ-ሀሳቦች እና በክፍል ቦታዎች ውስጥ ባሉ አቅጣጫዎች ላይ የተመሠረተ ነው። የደረጃ ስፔስ ንዑስ ስርዓቱን የሚያካትት የእያንዳንዱ ቅንጣት መጋጠሚያ እና ሞመንተም ቦታዎች የቶፖሎጂካል ምርት ነው። በደረጃ ክፍተት ውስጥ ያሉ ዱካዎች ብዙ አላስፈላጊ መረጃዎችን ይይዛሉ ፣ ለምሳሌ ፣ የመጀመሪያ እሴቶች እና የድንበሩ ሁኔታ ወደ ድንበሩ ሲደርስ ስለ ወሰን ሁኔታዎች መረጃ። በክፍል ስፔስ ውስጥ አንድ ነጠላ አቅጣጫን ሲገልጹ፣ ergodic መላምት ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል (ወይንም የተወሰነው ምትክ፣ በጥቂቱ የሚያስተካክለው፣ ግን ለጠንካራ ማስረጃ ተስማሚ ነው)። የ ergodic መላምት ማረጋገጫዎች ጥቃቅን ነገሮች አስፈላጊ አይደሉም, እና ስለዚህ በእነሱ ላይ አንቀመጥም. አንድን አቅጣጫ በጠቅላላ የግዛቶች ስብስብ እንዲተካ ያስችላል። የግዛቶችን ስብስብ በመጠቀም ተመጣጣኝ መግለጫ ይህንን አላስፈላጊ መረጃ እንድናስወግድ ያስችለናል። የግዛቶች ስብስብ ቀላል እና ግልጽ የሆነ ትርጓሜ ይፈቅዳል. የማጓጓዣውን እኩልታ በመጠቀም የተገለጸው በደረጃ ክፍተት ውስጥ እንደ አንዳንድ ምናባዊ ጋዝ ሊታሰብ ይችላል።
የስታቲስቲክስ አቀራረብ ሁለት የምርምር ደረጃዎችን ያጠቃልላል - ኳንተም እና ክላሲካል። የተለያየ መካከለኛ የሆነ እያንዳንዱ በአጉሊ መነጽር የሚታይ አለመመጣጠን በተከታታይ መካኒኮች እንደ አንዳንድ ተመሳሳይነት ያለው አካል ይገለጻል። የእነዚህ ኢንሆሞጂኒቲዎች ሜካኒካል እና ቴርሞዳይናሚክ ባህሪያትን በሚያጠናበት ጊዜ የኳንተም ስታቲስቲክስ ፊዚክስ ንድፈ ሀሳብ ቀድሞውኑ ጥቅም ላይ ውሏል ተብሎ ይታሰባል። በተለያየ አካባቢ ውስጥ በአጋጣሚ ከአጋጣሚ በላይ የሆነ ኢ-ሆሞጀኒቲዎችን ስናከናውን፣ እነዚህ ኢ-ሆሞጂኒቲዎች እንደ ክላሲካል የዘፈቀደ ነገሮች እንቆጥራቸዋለን። በኳንተም እና ክላሲካል ስታቲስቲክስ ፊዚክስ ውስጥ ያለው የማመዛዘን መስመር በጣም ተመሳሳይ ነው፣ ምንም እንኳን አንዳንድ ልዩነቶች ቢኖሩትም። በኳንተም ስታቲስቲክስ፣ የደረጃው መጠን የተወሰኑ እሴቶችን ይወስዳል። ሆኖም, ይህ ብቸኛው ልዩነት አይደለም. በኳንተም ስታቲስቲክስ ውስጥ, ምናባዊ ጋዝ የማይጨበጥ እና መጓጓዣ ብቻ ነው. በክላሲካል ስታቲስቲክስ ውስጥ, የመጓጓዣ እኩልታ በሞለኪዩል ደረጃ ላይ ያሉ የመበታተን ሂደቶችን የሚገልጽ ቃል ያካትታል. በመደበኛነት, ምንጭ ይመስላል. የዚህ ምንጭ ልዩ ልዩ ገጽታ የሐሰት ጋዝ ሙሉ መጠን እንዲቆይ ያስችለዋል, ነገር ግን በአካባቢው መጥፋት እና እንደገና መታየት ያስችላል. ይህ ሂደት በልብ ወለድ ክፍል ውስጥ ስርጭትን ይመስላል።
በተጨማሪም ፣ በጥንታዊ ስታቲስቲክስ መሠረት ፣ ቴርሞዳይናሚክስ ራሱ የማይቀለበስ ሂደቶችን ቴርሞዳይናሚክስ ጨምሮ የበለጠ ተብራርቷል። የቴርሞዳይናሚክስ ተግባራት ፅንሰ-ሀሳቦች ገብተዋል, በእሱ እርዳታ የአስተዳደር እኩልታዎች የተገኙ ናቸው. የፖሮላስቲክ ሚዲያ ወግ አጥባቂ እና የተበታተነ ሂደቶችን ያጠቃልላል። ተለዋዋጭ የመለጠጥ ለውጦች በአጽም ውስጥ ይከሰታሉ, ይህም ወግ አጥባቂ ቴርሞዳይናሚክስ ስርዓትን ይወክላል, እና በፈሳሽ ውስጥ የማስወገጃ ሂደቶች ይከሰታሉ. ባለ ቀዳዳ-viscous መካከለኛ, ሁለቱም ደረጃዎች (አጽም እና ፈሳሽ) የተበታተኑ ናቸው.
ማይክሮፕሮሰሶች እና ማክሮ ፕሮሰሶች
. በተለያዩ ሚዲያዎች ውስጥ ንዑስ ስርዓት የተለያዩ ሚዲያዎችን ፖስት የሚያረካ አንደኛ ደረጃ ጥራዝ ነው። በተለይም የአካባቢያዊ ስታቲስቲክስ ተመሳሳይነት እና የአካባቢ ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ሁኔታዎችን ያሟላል። በዚህ መሠረት ሁሉም ነገሮች እና ሂደቶች በመጠን ወደ ማይክሮፕሮሰሶች እና ማክሮፕሮሰሶች ይለያያሉ. አጠቃላይ መጋጠሚያዎችን እና አጠቃላይ ኃይሎችን በመጠቀም ማክሮ ሂደቶችን እንገልጻለን። 
. እዚህ፣ የንዑስ ስክሪፕቶቹ ማለት የቬክተር እና የ tensor ኢንዴክሶችን ብቻ ሳይሆን የተለያዩ መጠኖችን (የተለያዩ የ tensor ልኬቶች መጠንን ጨምሮ) ማለት ነው። ማይክሮፕሮሰሶችን ግምት ውስጥ በማስገባት እንጠቀማለን አጠቃላይ መጋጠሚያዎች
እና አጠቃላይ ፍጥነቶች
. እነዚህ መጋጠሚያዎች እንደ ክላሲካል ነገሮች የሚቆጠሩት ትላልቅ ሞለኪውሎች፣ ማህበሮቻቸው እና ኢ-ሆሞጀኒቲቲዎች እንቅስቃሴን ይገልፃሉ። የንዑስ ስርዓቱ የደረጃ ቦታ በመጋጠሚያዎች ይመሰረታል። 
እና ፍጥነቶች 
የተሰጠውን የመጀመሪያ ደረጃ መጠን ያካተቱ ሁሉም ቅንጣቶች።
በኳንተም ሜካኒክስ ውስጥ የንጥረ ነገሮች ተፈጥሮ በጥብቅ የተመሰረተ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል. የንጥሎች ብዛት ውሱን ነው፣ እና የእንቅስቃሴያቸው ህጎች የሚታወቁ እና ለእያንዳንዱ አይነት ቅንጣት አንድ ወጥ ናቸው። በተለያዩ የመገናኛ ብዙሃን መካኒኮች ውስጥ ፍጹም የተለየ ሁኔታ ይነሳል. እንደ ደንቡ፣ ለእያንዳንዱ ደረጃዎች በፍኖሜኖሎጂያዊ ዘዴዎች የተገኙ የተዋሃዱ ግንኙነቶች አሉን። በማክሮ ደረጃ ለጠቅላላው የመጀመሪያ ደረጃ አጠቃላይ አጠቃላይ ግንኙነቶች ብዙውን ጊዜ የምርምር ርዕሰ ጉዳይ ናቸው። በዚህ ምክንያት, በተለያዩ አከባቢዎች ውስጥ ያሉ ጥቃቅን ደረጃ አካላት መስተጋብር እራሱን ለመደበኛ የምርምር ዘዴዎች አይሰጥም.
በዚህ ረገድ, ገና ሙሉ በሙሉ ያልተዘጋጁ አዳዲስ ዘዴዎች እና ዘዴዎች ያስፈልጋሉ. ከእንደዚህ አይነት አካሄድ አንዱ የዚግለር የጊብስ ንድፈ ሃሳብ አጠቃላይ ነው። ዋናው ነገር የሊዮቪል እኩልታ ማሻሻያ ላይ ነው። ይህ አቀራረብ ከዚህ በታች በበለጠ ዝርዝር ይገለጻል. በመጀመሪያ የጊብስን ንድፈ ሃሳብ ደረጃውን የጠበቀ አቀራረብ እናቀርባለን እና አጠቃላይ የሚያደርጓቸውን ሃሳቦች እናቀርባለን።
የስርዓት ኃይል 
በሥራ ምክንያት ለውጦች 
በግንኙነት የሚገለፀው በማክሮ ደረጃ
. በተጨማሪም በሙቀት መጨመር ምክንያት ይለወጣል 
ከሞለኪውሎች እንቅስቃሴ ጋር የተያያዘ. የመጀመሪያውን የቴርሞዳይናሚክስ ህግ በልዩነት እንፃፍ
. (1.1)
ማይክሮፕሮሰሶችን በመጠቀም እንገልፃለን Lagrange እኩልታዎች
(1.2) የት 
–Lagrange ተግባር,
- እንቅስቃሴ, እና 
- እምቅ ኃይል.
የጊብስ ቲዎሪ የሚከተሉትን ገደቦች ያስገድዳል። እምቅ ሃይል በጥቃቅን መጋጠሚያዎች እና በማክሮ መጋጠሚያዎች ላይ የተመሰረተ ነው ተብሎ ይታሰባል, እና የኪነቲክ ኢነርጂው በማይክሮኮሮች እና ፍጥነታቸው ላይ ብቻ ይወሰናል. በእንደዚህ አይነት ሁኔታዎች, የ Lagrange ተግባር በጊዜ እና በማክሮ-ፍጥነት ላይ የተመካ አይደለም.
.
በ Lagrange ቅጽ (1.2) የእንቅስቃሴ እኩልታዎች ላይ የተመሰረተው አቀራረብ አጠቃላይ ጊዜን በማስተዋወቅ በተመጣጣኝ የሃሚልቶኒያ ፎርማሊዝም ሊተካ ይችላል። 
ለማይክሮ መጋጠሚያዎች
,
, እና የሃሚልተን ተግባር
, እሱም የንጥሉ አጠቃላይ ኃይል ትርጉም አለው. የሃሚልተን ተግባር መጨመሩን እንፃፍ
በስሜታዊነት እና በ Lagrange የእንቅስቃሴ እኩልታዎች ፍቺ ምክንያት ይህ አገላለጽ ተለውጧል
, (1.2) የሚከተለው የሃሚልተን የእንቅስቃሴ እኩልታዎች
,
. (1.3 ሀ) የት 
የስርዓቱ ጉልበት ትርጉም, እንዲሁም የዘር ተጨማሪ ማንነት አለው
. (1.3 ለ)
እዚህ ላይ የ Lagrange እና Hamilton ተግባራት በተለያዩ ክርክሮች እንደሚገለጹ ልብ ሊባል ይገባል. ስለዚህ, የመጨረሻው ማንነት ሙሉ በሙሉ ቀላል ትርጉም የለውም. የልዩነት አገላለፅን (1.2) ለአንዱ ቅንጣቢ በመንገዱ ላይ እንፃፍ
.
(1.3) በመጠቀም, ይህንን አገላለጽ እንለውጣለን
.
በውጤቱም, የንጥረቱ ኃይል የሚወሰነው በአጠቃላይ ማክሮ መጋጠሚያዎች ላይ ብቻ ነው. በጊዜ ሂደት ካልተለወጡ, ጉልበቱ ተጠብቆ ይቆያል.
ስርዓትን ለመግለፅ የስታቲስቲክስ ዘዴ
. ስለ ስርዓቱ የመጀመሪያ ሁኔታዎች (1.3) እና በሰውነት ወሰን ላይ ስላለው ባህሪው መረጃ አለመኖር ይህንን ስርዓት ለማጥናት የስታቲስቲክስ አቀራረብን ከተጠቀምን ማሸነፍ ይቻላል. ይህ ሜካኒካል ስርዓት ይኑር 
ከአጉሊ መነጽር ተለዋዋጮች ጋር የተቆራኙ የነፃነት ደረጃዎች. በሌላ አነጋገር የሁሉም ነጥቦች አቀማመጥ በተለመደው ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቦታ ተለይቶ ይታወቃል 
አጠቃላይ መጋጠሚያዎች
(
). የበርካታ ተለዋዋጮችን የደረጃ ቦታ እንመልከት 
. የደረጃው ሁኔታ መጋጠሚያዎች ባለው ነጥብ ተለይቶ ይታወቃል 
ቪ 
- ልኬት Euclidean ቦታ. በተግባር ፣ እኛ ሁል ጊዜ የአንዳንድ ትልቅ (ከተሰጠው ነገር ጋር ሲነፃፀር) ስርዓት አካል የሆነን የተወሰነ ነገር እናጠናለን። ውጫዊ አካባቢ). ይህ ነገር አብዛኛውን ጊዜ ከውጭው አካባቢ ጋር ይገናኛል. ስለዚህ, ወደ ፊት እንነጋገራለን ንዑስ ስርዓት(የደረጃውን ክፍል የሚይዘው) ከስርዓቱ ጋር መስተጋብር መፍጠር (ሙሉውን የክፍል ቦታ ይይዛል)።
ወደ ውስጥ በሚገቡበት ጊዜ 
-ልኬት ቦታ፣ አንድ ነጠላ አቅጣጫ ቀስ በቀስ ይህንን አጠቃላይ ክፍል ይሞላል። እናስቀምጠው 
እና በ ያመልክቱ 
የተወሰነ ንዑስ ስርዓት “ሁልጊዜ ማለት ይቻላል” የሚያጠፋበት የክፍል ቦታ መጠን ክፍል። እዚህ ላይ ንኡስ ስርዓቱ በquasi-equilibrium ሁኔታ ውስጥ የሚገኝበትን ጊዜ ማለታችን ነው። በቂ በሆነ ረጅም ጊዜ ውስጥ፣ የምዕራፉ አቅጣጫ በዚህ የክፍል ቦታ ክፍል ውስጥ ብዙ ጊዜ ያልፋል። ergodic hypothesisን እንቀበል፣ በዚህ መሠረት፣ በክፍል ቦታ ላይ ከአንድ ተንቀሳቃሽ ነጥብ ይልቅ፣ ብዙ ነጥቦችን የስታቲስቲካዊ ስብስብ መፍጠር እንችላለን። ወደ ማለቂያ የሌለው የአንደኛ ደረጃ ደረጃ መጠን ማለፍ
, ቀጣይነት ያለው የማከፋፈያ ተግባርን እናስተዋውቅ 
ሬሾውን በመጠቀም
. እዚህ 
- በክፍል መጠን ውስጥ የነጥቦች ብዛት 
,
- በጠቅላላው የክፍል ቦታ ውስጥ አጠቃላይ የነጥቦች ብዛት ፣ 
- የተግባር ልኬት ያለው የተወሰነ የመደበኛነት ቅንጅት። የተመረጠውን የክፍል ቦታ መጠን ንጥረ ነገር ስታቲስቲካዊ ክብደትን ያሳያል። የማከፋፈያው ተግባር የመደበኛነት ሁኔታን ያሟላል
ወይም 
. (1.4)
ፍቀድ 
- ስርዓቱ በአንደኛ ደረጃ መጠን ውስጥ የሚያጠፋው አጠቃላይ ጊዜ 
, ኤ 
- የቁሳቁስ ነጥብ በአፈጣጠሩ ላይ የሚንቀሳቀስ አጠቃላይ ጊዜ። በ ergodic መላምት መሰረት, እኛ እንገምታለን
. (1.5)
በትክክል በመደበኛነት በማመዛዘን ፣ በክፍል ክፍተት ውስጥ አንዳንድ ምናባዊ ጋዝ እንዳለ መገመት እንችላለን ፣ የእሱ ጥግግት በደረጃ ቦታ ውስጥ ካሉት የነጥቦች ብዛት ጋር እኩል ነው። የሐሰት ጋዝ ሞለኪውሎች ብዛት መቆጠብ በተለመደው ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቦታ ላይ ካለው የጅምላ ጥበቃ ህግ ጋር በሚመሳሰል ደረጃ በቦታ ውስጥ ባለው የትራንስፖርት ስሌት ይገለጻል። ይህ የጥበቃ ህግ የሊዮቪል ቲዎረም ይባላል
. (1.6)
በሃሚልተን እኩልታዎች ምክንያት የደረጃው ፈሳሽ አለመመጣጠን ሁኔታ እንደሚከተለው ነው-
(1.7)
ኮንቬክቲቭ ተዋጽኦን እናስተዋውቅ
.
(1.6) እና (1.7) በማጣመር የደረጃ ፈሳሽ ማጓጓዣ እኩልታን እናገኛለን
ወይም 
. (1.8)
በ ergodic መላምት መሠረት ፣ በክፍል ቦታ ውስጥ ያሉ የንጥሎች ብዛት ጥግግት በግዛቶች ስብስብ ውስጥ ካለው የመሆን እፍጋት ጋር ተመጣጣኝ ነው። ስለዚህ፣ እኩልታ (1.8) እንደ ሊወከል ይችላል።
. (1.9)
ከቋሚ ውጫዊ መመዘኛዎች ጋር በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ በሃሚልቶኒያን የተወከለው የማይክሮ ሲስተም ሃይል በሂደቱ ውስጥ በክፍል ቦታ ውስጥ ተጠብቆ ይቆያል። በተመሳሳይ ሁኔታ, በ (1.9) ምክንያት, የመሆን እድሉ ተጠብቆ ይቆያል. የፕሮባቢሊቲ ጥግግት የኃይል ተግባር መሆኑን ይከተላል።
. (1.10)
ሱስ 
ከ 
የስርዓተ-ስርዓተ-ፆታ ሃይሎች ሲጨመሩ እና እድሎቹ ሲበዙ ካስተዋሉ ማግኘት ቀላል ነው። ይህ ሁኔታ የሚረካው በተግባራዊ ጥገኝነት ብቻ ነው።
. (1.11) ይህ ስርጭት ቀኖናዊ ይባላል። እዚህ 
- ቦልትማን ቋሚ ፣ መጠኖች 
እና 
የኃይል መጠን አላቸው. መጠኖች 
እና 
ነፃ ኃይል እና ሙቀት ይባላሉ.
የውስጣዊውን ጉልበት እንወስን 
እንደ እውነተኛው የኃይል አማካኝ ዋጋ
. (1.12)
እዚህ (1.11) በመተካት, እናገኛለን
.
ኢንትሮፒ 
ተብሎ ይገለጻል።
ግንኙነት (1.13) አዲስ ጽንሰ-ሐሳብ ያስተዋውቃል - ኢንትሮፒ. ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ እንደሚያሳየው የስርአቱ ሚዛናዊነት በሌለው ሁኔታ ውስጥ ኢንትሮፒይ የመጨመር አዝማሚያ እንዳለው እና በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛናዊነት ሁኔታ ውስጥ ኢንትሮፒ ቋሚ ሆኖ ይቆያል። (1.12) እና (1.13) በማጣመር እናገኛለን
. (1.14) ግንኙነት (1.14) የስር ስርዓቱን ሚዛናዊ ሁኔታ የሚገልጹ ሌሎች ቴርሞዳይናሚክስ ተግባራትን ለማግኘት መሰረት ነው።
በክፍል መጠን ውስጥ እናስብ 
በተሰጠው ንዑስ ስርዓት፣ የይሆናልነቱ እፍጋቱ ቋሚ ነው። በሌላ አነጋገር, ይህ ንዑስ ስርዓት ከአካባቢው ጋር ደካማ ግንኙነት ያለው እና በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ነው. ግንኙነቱ ለእሱ ትክክለኛ ነው
. (1.15) እዚህ 
- ዴልታ ተግባር.
ይህ ስርጭት ከቀኖናዊ ስርጭት (1.11) በተቃራኒው ማይክሮካኖኒካል ይባላል. በመጀመሪያ ሲታይ, ሁለቱም ስርጭቶች በጣም የተለያዩ እና እንዲያውም እርስ በርስ የሚቃረኑ ይመስላል. በእውነቱ, በመካከላቸው ምንም ተቃርኖ የለም. ራዲየስ ውስጥ እንግባ 
እጅግ በጣም ብዙ መጠን ባለው ባለብዙ-ልኬት ደረጃ ቦታ። በቀጭኑ እኩል (በኢነርጂ) ክብ ቅርጽ ያለው ንብርብር፣ የነጥቦቹ ብዛት በዚህ ሉል ውስጥ ካሉት የነጥቦች ብዛት በእጅጉ ይበልጣል። በዚህ ምክንያት ነው ስርጭቶች (1.11) እና (1.15) አንዳቸው ከሌላው ትንሽ የሚለያዩት።
የመጨረሻውን ግንኙነት (1.4) ለማርካት, ይህ የመሆን እፍጋቱ እኩል መሆን አለበት
. (1.16)
ስርጭትን (1.11) ወደ መጨረሻው ዝምድና እንተካ (1.4)
እና ለዩት። ያንን ግምት ውስጥ በማስገባት 
የማክሮ መጋጠሚያዎች ተግባር ነው, እኛ አለን
,
.
(1.14) በመጠቀም, ይህንን አገላለጽ እንለውጣለን
. (1.17 ሀ) እዚህ 
- የሙቀት ፍሰት; 
- የውጭ ኃይሎች ሥራ. ይህ ግንኙነት በመጀመሪያ የተገነባው በጊብስ ነው, ስሙንም ይይዛል. ለጋዝ በተለይ ቀላል ቅርጽ አለው
. (1.17 ለ) እዚህ 
- ግፊት, 
- የድምጽ መጠን.
በፋኖሚኖሎጂ ደረጃ, የሙቀት ፍቺም ተሰጥቷል. የሙቀት ፍሰት የቴርሞዳይናሚክስ ተግባር ልዩነት እንዳልሆነ ልብ ይበሉ, ኢንትሮፒ ግን እንደ ፍቺ ነው. በዚህ ምክንያት, በአገላለጽ (1.17) ውስጥ የተዋሃደ ነገር አለ 
የሙቀት መጠን ተብሎ የሚጠራው. አንዳንድ የሚሰራ ፈሳሽ (ውሃ ወይም ሜርኩሪ) ወስደህ የሙቀት ለውጥ ልኬትን ማስተዋወቅ ትችላለህ። እንዲህ ዓይነቱ አካል ይባላል ቴርሞሜትር. (1.17) በቅጹ ላይ እንፃፍ
. በዚህ ግንኙነት ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን የተወሰነ መጠን ያለው ነው.
አጠቃላይ ሃይሎች እና መፈናቀሎች ቴርሞዳይናሚካዊ በሆነ መልኩ የተዋሃዱ መጠኖች ናቸው። በተመሳሳይ የሙቀት መጠን እና ኢንትሮፒይ የተዋሃዱ መጠኖች ናቸው ፣ ከእነዚህም ውስጥ አንዱ አጠቃላይ ኃይል እና ሁለተኛው አጠቃላይ መፈናቀል ነው። ከ (1.17) ይከተላል
. (1.18)
በ (1.14) መሰረት, ለነፃ ሃይል ተመሳሳይ ልዩነት አገላለጽ አለን
. (1.19) ከዚህ ጋር በተያያዘ የሙቀት መጠን እና ኢንትሮፒይ እንደ የተዋሃዱ መጠኖች ቦታዎችን ይለውጣሉ እና አገላለጽ (1.18) ተስተካክሏል
. (1.20)
እነዚህን ግንኙነቶች ለመጠቀም ለቴርሞዳይናሚክ ተግባራት ገለልተኛ ገላጭ መለኪያዎችን እና መግለጫዎችን መግለጽ አስፈላጊ ነው.
ለሙቀት የበለጠ ጥብቅ ፍቺ ሊሰጥ ይችላል. ለምሳሌ, ሁለት አካላትን ያካተተ እና በቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ሁኔታ ውስጥ የተዘጋ (የተገለለ) ስርዓትን እንደ ምሳሌ እንውሰድ. ኢነርጂ እና ኢንትሮፒ ተጨማሪ መጠኖች ናቸው። 
,
. entropy የኃይል ተግባር መሆኑን ልብ ይበሉ, ስለዚህ 
. በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ኢንትሮፒ በሁለት ንዑስ ስርዓቶች መካከል ያለውን የኃይል መልሶ ማከፋፈልን በተመለከተ ቋሚ ነጥብ ነው, ማለትም.
.
ይህ በቀጥታ ይከተላል
. (1.21)
ከኃይል ጋር በተያያዘ የኢንትሮፒ አመጣጥ ፍፁም የሙቀት መጠን (ወይም በቀላሉ የሙቀት መጠን) ይባላል 
). ይህ እውነታ በቀጥታ ከ (1.17) ይከተላል. ዝምድና (1.21) ተጨማሪ ነገር ማለት ነው፡ በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ሁኔታ፣ የአካላት ሙቀቶች እኩል ናቸው።
. (1.22)
የስታቲስቲክ ፊዚክስ በዘመናዊ ሳይንስ ውስጥ ትልቅ ቦታ ያለው እና ልዩ ትኩረት ሊሰጠው ይገባል. ከቅንጣዎች እንቅስቃሴዎች የማክሮ ሲስተም መለኪያዎች መፈጠርን ይገልጻል። ለምሳሌ ቴርሞዳይናሚክ መለኪያዎች እንደ ሙቀት እና ግፊት ወደ ሞለኪውሎች የልብ-ኢነርጂ ባህሪያት ይቀንሳሉ. ይህንን የምታደርገው የተወሰነ የይሆናል ስርጭትን በመግለጽ ነው። “ስታቲስቲክስ” የሚለው ቅጽል የመጣው ከላቲን ቃል ነው። ሁኔታ(ሩሲያ - ግዛት). ይህ ቃል ብቻውን የስታቲስቲክስ ፊዚክስን ዝርዝር ሁኔታ ለመግለጽ በቂ አይደለም. በእርግጥ, ማንኛውም ፊዚካል ሳይንስ የአካላዊ ሂደቶችን እና አካላትን ሁኔታ ያጠናል. ስታትስቲካዊ ፊዚክስ ከግዛቶች ስብስብ ጋር ይመለከታል። በጉዳዩ ላይ ያለው ስብስብ የግዛቶች ብዙነትን ይገምታል፣ ግን የትኛውም አይደለም፣ ነገር ግን ከተመሳሳይ አጠቃላይ ሁኔታ ጋር የሚዛመድ፣ እሱም የተዋሃደ ባህሪ አለው። ስለዚህም ስታትስቲካዊ ፊዚክስ የሁለት ደረጃዎች ተዋረድን ያካትታል፣ ብዙ ጊዜ በአጉሊ መነጽር እና ማክሮስኮፒክ ይባላል። በዚህ መሠረት, በጥቃቅን እና በማክሮስቴቶች መካከል ያለውን ግንኙነት ይመረምራል. ከላይ የተጠቀሱትን የተዋሃዱ ባህሪያት የተመሰረቱት የማይክሮስቴቶች ብዛት በቂ ከሆነ ብቻ ነው. ለተወሰኑ ግዛቶች ዝቅተኛ እና ከፍተኛ ገደብ አለው, የእሱ መወሰን ልዩ ተግባር ነው.
ቀደም ሲል እንደተገለፀው, የስታቲስቲክስ አቀራረብ ባህሪይ የእድሎትን ጽንሰ-ሀሳብ የማመልከት አስፈላጊነት ነው. የስርጭት ተግባራትን በመጠቀም የአንዳንድ ባህሪያቶች እስታቲስቲካዊ አማካኝ እሴቶች (የሂሳብ ግምቶች) በጥቃቅን እና በማክሮ ደረጃዎች ውስጥ ይሰላሉ ። በሁለቱ ደረጃዎች መካከል ያለው ግንኙነት በተለይ ግልጽ ይሆናል. የማክሮስቴትስ ፕሮባቢሊቲካል መለኪያ ኢንትሮፒ ነው ( ኤስ). በቦልትማን ቀመር መሠረት ከስታቲስቲክስ ክብደት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው, ማለትም. የማክሮስኮፕ ሁኔታን ለመገንዘብ ብዙ መንገዶች አር):
ኢንትሮፒ በስታቲስቲክስ ስርዓት ሚዛን ሁኔታ ውስጥ ትልቁ ነው።
የስታቲስቲክስ ፕሮጄክቱ የተገነባው በጥንታዊ ፊዚክስ ማዕቀፍ ውስጥ ነው። በኳንተም ፊዚክስ ውስጥ ተግባራዊ የሚሆን አይመስልም። እንደ እውነቱ ከሆነ, ሁኔታው በመሠረቱ የተለየ ሆኖ ተገኝቷል: በኳንተም መስክ, ስታቲስቲካዊ ፊዚክስ በጥንታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች ብቻ የተገደበ አይደለም እና የበለጠ ዓለም አቀፋዊ ገጸ-ባህሪን ያገኛል. ነገር ግን የስታቲስቲክስ ዘዴው ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ተብራርቷል.
የማዕበል ተግባር ባህሪ በኳንተም ፊዚክስ ውስጥ ለስታቲስቲክስ ዘዴ እጣ ፈንታ ወሳኝ ጠቀሜታ አለው። እሱ የአካላዊ መለኪያዎችን እሴቶችን አይደለም ፣ ግን የስርጭታቸው ፕሮባቢሊቲ ህግ። L ይህ ማለት የስታቲስቲክ ፊዚክስ ዋና ሁኔታ ረክቷል, ማለትም. የአቅም ማከፋፈያ ምደባ. የእሱ መገኘት ለጠቅላላው የኳንተም ፊዚክስ መስክ የስታቲስቲክስ አቀራረብን በተሳካ ሁኔታ ለማራዘም አስፈላጊ እና, በቂ ሁኔታ ነው.
በክላሲካል ፊዚክስ መስክ ፣ የስታቲስቲክስ አቀራረብ አስፈላጊ ያልሆነ ይመስላል ፣ እና ጥቅም ላይ ከዋለ ፣ ለአካላዊ ሂደቶች ተፈጥሮ በእውነት በቂ የሆኑ ዘዴዎች በጊዜያዊ እጥረት ምክንያት ብቻ ነበር። የማያሻማ መተንበይ የተገኘባቸው ተለዋዋጭ ህጎች ከስታቲስቲካዊ ህጎች የበለጠ ተዛማጅ ናቸው።
የወደፊቱ ፊዚክስ ተለዋዋጭ ህጎችን በመጠቀም ስታቲስቲካዊ ህጎችን ለማስረዳት ያስችላል ይላሉ። ነገር ግን የኳንተም ፊዚክስ እድገት ለሳይንቲስቶች ግልጽ የሆነ አስገራሚ ነገር አቅርቧል.
እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ተለዋዋጭ ያልሆኑ፣ ግን የስታቲስቲክስ ህጎች ቀዳሚነት ግልጽ ሆነ። ተለዋዋጭ ህጎችን ለማብራራት ያስቻሉት እስታቲስቲካዊ ቅጦች ናቸው። የማያሻማ መግለጫ ተብሎ የሚጠራው በቀላሉ ሊከሰቱ የሚችሉ ክስተቶችን መዝግቦ ነው። አግባብነት ያለው የማያሻማ የላፕላሴን ቆራጥነት አይደለም፣ ነገር ግን ፕሮባቢሊቲ ቆራጥነት (አንቀፅ 2.8 ከ ፓራዶክስ 4 ይመልከቱ)።
ኳንተም ፊዚክስ፣ በመሰረቱ፣ የስታቲስቲክስ ቲዎሪ ነው። ይህ ሁኔታ የስታስቲክስ ፊዚክስን ዘላቂ ጠቀሜታ ይመሰክራል። በክላሲካል ፊዚክስ ውስጥ ፣ የስታቲስቲክስ አቀራረብ የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን መፍታት አያስፈልገውም። ስለዚህ ፣ እሱ በመሠረቱ ተለዋዋጭ አይደለም ፣ ግን phenomenological ይመስላል። ጽንሰ-ሐሳቡ "ሂደቶች እንዴት ይከሰታሉ?" የሚለውን ጥያቄ ይመልሳል, ነገር ግን "ለምን በዚህ መንገድ እና በተለየ መንገድ አይከሰቱም?" ለሚለው ጥያቄ አይደለም. ኳንተም ፊዚክስ ለስታቲስቲካዊ አቀራረብ ተለዋዋጭ ገጸ-ባህሪን ይሰጣል ፣ ፍኖሜኖሎጂ ሁለተኛ ደረጃ ገጸ-ባህሪን ያገኛል።
ስታቲስቲካዊ ፊዚክስ እና ቴርሞዳይናሚክስ
ስታቲስቲካዊ እና ቴርሞዳይናሚክስ የምርምር ዘዴዎች . ሞለኪውላር ፊዚክስ እና ቴርሞዳይናሚክስ የሚያጠኑባቸው የፊዚክስ ቅርንጫፎች ናቸው። የማክሮስኮፕ ሂደቶችበአካላት ውስጥ, በሰውነት ውስጥ ከሚገኙት እጅግ በጣም ብዙ አተሞች እና ሞለኪውሎች ጋር የተያያዘ. እነዚህን ሂደቶች ለማጥናት ሁለት በጥራት የተለያዩ እና እርስ በርስ የሚደጋገፉ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ስታቲስቲካዊ (ሞለኪውላር ኪኔቲክ) እና ቴርሞዳይናሚክስ. የመጀመሪያው ሞለኪውላዊ ፊዚክስ, ሁለተኛው - ቴርሞዳይናሚክስ.
ሞለኪውላር ፊዚክስ - በሞለኪውላዊ ኪነቲክ ፅንሰ-ሀሳቦች ላይ በመመርኮዝ የቁስ አወቃቀሮችን እና ባህሪያትን የሚያጠና የፊዚክስ ቅርንጫፍ ፣ ሁሉም አካላት በተከታታይ የተዘበራረቀ እንቅስቃሴ ውስጥ ሞለኪውሎችን ያቀፉ በመሆናቸው ነው።
የቁስ የአቶሚክ መዋቅር ሃሳብ በጥንታዊው የግሪክ ፈላስፋ ዴሞክሪተስ (460-370 ዓክልበ. ግድም) ተገልጧል። አቶሚዝም እንደገና የተነቃቃው በ17ኛው ክፍለ ዘመን ብቻ ነው። እና በቁስ አካል አወቃቀር እና በሙቀት ክስተቶች ላይ አመለካከታቸው ለዘመናዊዎቹ ቅርብ በሆኑ ሥራዎች ውስጥ ያድጋል። የሞለኪውላር ቲዎሪ ጥብቅ እድገት የተጀመረው በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ነው. እና ከጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ አር. ክላውስየስ (1822-1888), ጄ. ማክስዌል እና ኤል. ቦልዝማን ስራዎች ጋር የተያያዘ ነው.
በሞለኪውላዊ ፊዚክስ የተጠኑ ሂደቶች እጅግ በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ሞለኪውሎች የተቀናጀ ተግባር ውጤት ናቸው። እጅግ በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ሞለኪውሎች የባህሪ ህጎች ፣ እስታቲስቲካዊ ህጎች በመሆን ፣ በመጠቀም ይጠናሉ። የስታቲስቲክስ ዘዴ. ይህ ዘዴ የማክሮስኮፕ ሲስተም ባህሪያት በመጨረሻው በስርአቱ ቅንጣቶች ባህሪያት, በእንቅስቃሴዎቻቸው ባህሪያት እና በመወሰን ላይ የተመሰረተ ነው. አማካይየእነዚህ ቅንጣቶች ተለዋዋጭ ባህሪያት እሴቶች (ፍጥነት, ጉልበት, ወዘተ). ለምሳሌ የሰውነት ሙቀት የሚወሰነው በሞለኪውሎቹ ትርምስ እንቅስቃሴ ፍጥነት ነው ነገር ግን በማንኛውም ጊዜ የተለያዩ ሞለኪውሎች የተለያየ ፍጥነት ስላላቸው ሊገለጽ የሚችለው በእንቅስቃሴው ፍጥነት አማካይ ዋጋ ብቻ ነው። ሞለኪውሎች. ስለ አንድ ሞለኪውል ሙቀት መናገር አይችሉም. ስለዚህ የአካላት ማክሮስኮፕ ባህሪያት ብዙ ቁጥር ያላቸው ሞለኪውሎች በሚኖሩበት ጊዜ ብቻ አካላዊ ትርጉም አላቸው.
ቴርሞዳይናሚክስ- በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ሁኔታ እና በእነዚህ ግዛቶች መካከል ያለውን የሽግግር ሂደቶች አጠቃላይ የማክሮስኮፒክ ሥርዓቶችን አጠቃላይ ባህሪዎች የሚያጠና የፊዚክስ ቅርንጫፍ። ቴርሞዳይናሚክስ እነዚህን ለውጦች የሚመራውን ማይክሮፕሮሴሽን ግምት ውስጥ አያስገባም። ይህ ቴርሞዳይናሚክስ ዘዴከስታቲስቲክስ የተለየ. ቴርሞዳይናሚክስ በሁለት መርሆዎች ላይ የተመሰረተ ነው - በሙከራ መረጃ አጠቃላይ ውጤት የተመሰረቱ መሠረታዊ ህጎች።
ቴርሞዳይናሚክስ የቴርሞዳይናሚክስ ዘዴን መጠቀም የማይቻልበት የፊዚክስ እና የኬሚስትሪ ዘርፎች ስለሌለ የቴርሞዳይናሚክስ አተገባበር ወሰን ከሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ በጣም ሰፊ ነው። ይሁን እንጂ በሌላ በኩል የቴርሞዳይናሚክስ ዘዴ በተወሰነ ደረጃ የተገደበ ነው-ቴርሞዳይናሚክስ ስለ ቁስ ጥቃቅን አወቃቀሮች, ስለ ክስተቶች አሠራር ምንም አይልም, ነገር ግን በቁስ አካል ማክሮስኮፕ ባህሪያት መካከል ግንኙነቶችን ብቻ ይፈጥራል. ሞለኪውላር ኪኔቲክ ቲዎሪ እና ቴርሞዳይናሚክስ እርስ በርስ ይደጋገፋሉ, አንድ ሙሉ ይመሰርታሉ, ነገር ግን በተለያዩ የምርምር ዘዴዎች ይለያያሉ.
የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ (MKT) መሰረታዊ ልጥፎች
1. በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም አካላት እጅግ በጣም ብዙ ጥቃቅን ቅንጣቶች (አተሞች እና ሞለኪውሎች) ያካትታሉ።
2. እነዚህ ቅንጣቶች ውስጥ ናቸው ቀጣይነት ያለው የተመሰቃቀለ(ሥርዓት የጎደለው) እንቅስቃሴ.
3. የንጥሎች እንቅስቃሴ ከሰውነት ሙቀት ጋር የተያያዘ ነው, ለዚህም ነው ተብሎ የሚጠራው የሙቀት እንቅስቃሴ.
4. ቅንጣቶች እርስ በርስ ይገናኛሉ.
የ MCT ትክክለኛነት ማስረጃዎች: የንጥረ ነገሮች ስርጭት, ብራውንያን እንቅስቃሴ, የሙቀት መቆጣጠሪያ.
በሞለኪውላር ፊዚክስ ውስጥ ሂደቶችን ለመግለጽ ጥቅም ላይ የዋሉ አካላዊ መጠኖች በሁለት ክፍሎች ይከፈላሉ.
ማይክሮፓራሜትሮች- የነጠላ ቅንጣቶችን ባህሪ የሚገልጹ መጠኖች (የአቶም ብዛት (ሞለኪውል) ፣ ፍጥነት ፣ ሞመንተም ፣ የነጠላ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ጉልበት);
ማክሮ መለኪያዎች- መጠኖች ወደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች ሊቀንሱ አይችሉም ፣ ግን የንብረቱን አጠቃላይ ባህሪዎች ይለያሉ። የማክሮፓራሜትሮች እሴቶች የሚወሰኑት እጅግ በጣም ብዙ ቅንጣቶች በአንድ ጊዜ በሚያደርጉት እርምጃ ውጤት ነው። የማክሮ መለኪያዎች የሙቀት መጠን, ግፊት, ትኩረት, ወዘተ.
የሙቀት መጠን በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ብቻ ሳይሆን በአጠቃላይ በፊዚክስ ውስጥ ትልቅ ሚና ከሚጫወቱት መሠረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች ውስጥ አንዱ ነው. የሙቀት መጠን- የማክሮስኮፒክ ስርዓት ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ሁኔታን የሚያመለክት አካላዊ መጠን። በ XI አጠቃላይ የክብደት እና ልኬቶች ኮንፈረንስ (1960) ውሳኔ መሠረት በአሁኑ ጊዜ ሁለት የሙቀት መለኪያዎችን ብቻ መጠቀም ይቻላል - ቴርሞዳይናሚክስእና ዓለም አቀፍ ተግባራዊ፣ በቅደም ተከተል በኬልቪን (K) እና በዲግሪ ሴልሺየስ (° ሴ) ተመርቀዋል።
በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን, የውሃው የመቀዝቀዣ ነጥብ 273.15 ኪ (በተመሳሳይ
ግፊት እንደ ዓለም አቀፍ ተግባራዊ ልኬት) ፣ ስለሆነም ፣ በትርጓሜ ፣ ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠን እና ዓለም አቀፍ ተግባራዊ የሙቀት መጠን።
ልኬቱ ከጥምርታ ጋር የተያያዘ ነው።
ቲ= 273,15 + ቲ.
የሙቀት መጠን ቲ = 0 K ይባላል ዜሮ ኬልቪን.የተለያዩ ሂደቶችን ትንተና እንደሚያሳየው 0 K ሊደረስበት የማይችል ነው, ምንም እንኳን በተቻለ መጠን ወደ እሱ መቅረብ ቢቻልም. 0 K በንድፈ ሀሳብ ሁሉም የአንድ ንጥረ ነገር የሙቀት እንቅስቃሴ ማቆም ያለበት የሙቀት መጠን ነው።
በሞለኪውላር ፊዚክስ ውስጥ በማክሮ ፓራሜትሮች እና በማይክሮፓራሜትሮች መካከል ግንኙነት ይፈጠራል። ለምሳሌ ፣ ተስማሚ የጋዝ ግፊት በቀመር ሊገለጽ ይችላል-
ቦታ፡ ዘመድ; ከላይ: 5.0pt">- የአንድ ሞለኪውል ብዛት ፣ - ትኩረት ፣ font-size: 10.0pt">ከመሠረታዊ MKT እኩልታ ለተግባራዊ አጠቃቀም ምቹ የሆነ እኩልታ ማግኘት ይችላሉ።
font-size: 10.0pt">ተስማሚ ጋዝ ተስማሚ የሆነ የጋዝ ሞዴል ነው፡-
1. የጋዝ ሞለኪውሎች ውስጣዊ መጠን ከመያዣው መጠን ጋር ሲነፃፀር አነስተኛ ነው;
2. በሞለኪውሎች መካከል ምንም የግንኙነት ኃይሎች የሉም (በሩቅ መሳብ እና መቃወም ፣
3. የሞለኪውሎች ግጭት እርስ በርስ እና ከመርከቧ ግድግዳዎች ጋር ፍጹም የመለጠጥ ነው.
ተስማሚ ጋዝ ቀለል ያለ የጋዝ ንድፈ ሃሳባዊ ሞዴል ነው። ነገር ግን, በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ የብዙ ጋዞች ሁኔታ በዚህ ስሌት ሊገለጽ ይችላል.
የእውነተኛ ጋዞችን ሁኔታ ለመግለጽ, እርማቶች በስቴቱ እኩልነት ውስጥ መግባት አለባቸው. ሌሎች ሞለኪውሎች በሞለኪውል ወደተያዘው የድምፅ መጠን ውስጥ መግባታቸውን የሚቃወሙ አስጸያፊ ኃይሎች መኖራቸው የእውነተኛ ጋዝ ሞለኪውሎች የሚንቀሳቀሱበት ትክክለኛው የነፃ መጠን አነስተኛ ይሆናል። የትለ - በሞለኪውሎች እራሳቸው የተያዘው የሞላር መጠን.
ማራኪ የጋዝ ሀይሎች ተግባር በጋዝ ላይ ተጨማሪ ግፊት እንዲፈጠር ያደርጋል, ውስጣዊ ግፊት ይባላል. በቫን ደር ዋልስ ስሌቶች መሠረት, ውስጣዊ ግፊት ከሞላር ጥራዝ ካሬው ጋር የተገላቢጦሽ ነው, ማለትም የት ነው. ሀ -ቫን ደር ዋልስ ፣ የ intermolecular መስህብ ኃይሎችን የሚለይ ፣ቪኤም - የሞላር መጠን.
መጨረሻ ላይ እኛ እናገኛለን የእውነተኛ ጋዝ ሁኔታ እኩልነትወይም የቫን ደር ዋልስ እኩልታ:
font-size:10.0pt;font-family:" times new roman> የሙቀት አካላዊ ትርጉም፡ ሙቀት የንጥረ ነገሮች የሙቀት እንቅስቃሴ መጠን መለኪያ ነው። የሙቀት ጽንሰ-ሀሳብ ለአንድ ሞለኪውል አይተገበርም። ለ ብቻ የተወሰነ መጠን ያለው ንጥረ ነገር የሚፈጥሩ በቂ ብዛት ያላቸው ሞለኪውሎች የሙቀት መጠን የሚለውን ቃል ማካተት ምክንያታዊ ነው።
ለትክክለኛ ሞናቶሚክ ጋዝ፣ እኩልታውን መፃፍ እንችላለን፡-
font-size:10.0pt;font-family:" times new roman>የሞለኪውላር ፍጥነቶች የመጀመሪያ ሙከራ የተደረገው በጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ኦ.ስተርን (1888-1970) ነው። ሙከራዎቹም የፍጥነት ስርጭቱን ለመገመት አስችለዋል። የሞለኪውሎች.
በሞለኪውሎች እና በሞለኪውሎች የሙቀት እንቅስቃሴ (የኪነቲክ ሞለኪውሎች) ሃይሎች መካከል ያለው “ግጭት” ወደ ተለያዩ አጠቃላይ የቁስ አካላት መኖር ያመራል።
ቴርሞዳይናሚክስ
በአንድ ስርዓት ውስጥ ያሉትን ሞለኪውሎች ብዛት በመቁጠር እና አማካይ የእንቅስቃሴ እና እምቅ ሃይሎችን በመገመት የአንድን ስርዓት ውስጣዊ ሃይል መገመት እንችላለንዩ.
የቅርጸ-ቁምፊ መጠን፡10.0pt፤የፎንት-ቤተሰብ፡" times new roman>ለተመኘ ሞናቶሚክ ጋዝ።
የስርዓቱ ውስጣዊ ሃይል በተለያዩ ሂደቶች ምክንያት ሊለወጥ ይችላል, ለምሳሌ በስርዓቱ ላይ ስራን ማከናወን ወይም ሙቀትን መስጠት. ስለዚህ ፒስተን ጋዝ ወዳለበት ሲሊንደር ውስጥ በመግፋት ይህንን ጋዝ እንጨምረዋለን ፣ በዚህ ምክንያት የሙቀት መጠኑ ይጨምራል ፣ ማለትም ፣ የጋዝ ውስጣዊ ኃይልን መለወጥ (መጨመር)። በሌላ በኩል የጋዝ ሙቀት መጠን እና የውስጣዊ ኃይሉ የተወሰነ መጠን ያለው ሙቀት በመጨመር ሊጨምር ይችላል - በሙቀት ልውውጥ ወደ ስርዓቱ የሚተላለፈው ኃይል በውጭ አካላት (አካላት ሲገናኙ የውስጥ ሃይሎችን የመለዋወጥ ሂደት). ከተለያዩ የሙቀት መጠኖች ጋር).
ስለዚህ, ከአንድ አካል ወደ ሌላ የኃይል ሽግግር ስለ ሁለት ዓይነቶች ማለትም ሥራ እና ሙቀት መነጋገር እንችላለን. የሜካኒካል እንቅስቃሴ ኃይል ወደ የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል ሊለወጥ ይችላል, እና በተቃራኒው. በእነዚህ ለውጦች ወቅት የኃይል ጥበቃ እና ለውጥ ህግ ይታያል; ከቴርሞዳይናሚክስ ሂደቶች ጋር በተያያዘ ይህ ህግ ነው የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግለዘመናት የዘለቀው የሙከራ መረጃን በማጠቃለል የተቋቋመ፡-
በተዘጋ ዑደት ውስጥ, ስለዚህ የቅርጸ-ቁምፊ መጠን፡10.0pt፤የፎንት-ቤተሰብ፡" times new roman>የሙቀት ሞተር ብቃት፡- 
.
ከመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ የሙቀት ሞተር ውጤታማነት ከ 100% በላይ ሊሆን አይችልም.
የተለያዩ የኃይል ዓይነቶች መኖራቸውን እና በመካከላቸው ያለውን ግንኙነት መለጠፍ ፣ የቲዲ የመጀመሪያ መርህ በተፈጥሮ ውስጥ ስላለው የሂደቶች አቅጣጫ ምንም አይናገርም። ከመጀመሪያው መርህ ጋር በተጣጣመ መልኩ አንድ ሰው የንብረቱን ውስጣዊ ጉልበት በመቀነስ ጠቃሚ ስራ የሚሰራበትን ሞተር በአእምሮ መገንባት ይችላል. ለምሳሌ, በነዳጅ ምትክ የሙቀት ሞተር ውሃ ይጠቀማል, ውሃውን በማቀዝቀዝ እና ወደ በረዶነት በመቀየር, ስራ ይሰራል. ነገር ግን እንዲህ ያሉ ድንገተኛ ሂደቶች በተፈጥሮ ውስጥ አይከሰቱም.
በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም ሂደቶች ወደ ተለወጠ እና ወደማይመለሱ ሊከፋፈሉ ይችላሉ.
ለረጅም ጊዜ በጥንታዊ የተፈጥሮ ሳይንስ ውስጥ ካሉት ዋና ዋና ችግሮች አንዱ የእውነተኛ ሂደቶችን የማይቀለበስ አካላዊ ተፈጥሮን የማብራራት ችግር ሆኖ ቆይቷል። የችግሩ ዋና ነገር በኒውተን II ህግ (F = ma) የተገለጸው የቁሳቁስ ነጥብ እንቅስቃሴ ሊቀለበስ የሚችል ሲሆን ብዙ ቁጥር ያላቸው የቁሳቁስ ነጥቦች ደግሞ የማይቀለበስ ባህሪ አላቸው።
በጥናት ላይ ያሉት የንጥሎች ብዛት ትንሽ ከሆነ (ለምሳሌ በስእል ሀ ውስጥ ሁለት ቅንጣቶች)) ማንኛውም የክፈፎች ቅደም ተከተል ስለሆነ የጊዜ ዘንግ ከግራ ወደ ቀኝ ወይም ከቀኝ ወደ ግራ ይመራ እንደሆነ ለማወቅ አንችልም. እኩል ይቻላል. ያ ነው ነገሩ ሊቀለበስ የሚችል ክስተት. የንጥሎች ብዛት በጣም ትልቅ ከሆነ ሁኔታው በከፍተኛ ሁኔታ ይለወጣል (ምስል ለ)). በዚህ ሁኔታ, የጊዜ አቅጣጫው በማያሻማ ሁኔታ ይወሰናል: ከግራ ወደ ቀኝ, በእኩልነት የተከፋፈሉ ቅንጣቶች በራሳቸው, ያለምንም ውጫዊ ተጽእኖ, በ "ሣጥኑ" ጥግ ላይ እንደሚሰበሰቡ መገመት ስለማይቻል. ይህ ባህሪ, የስርዓቱ ሁኔታ በተወሰነ ቅደም ተከተል ብቻ ሊለወጥ በሚችልበት ጊዜ, ይባላል የማይቀለበስ. ሁሉም እውነተኛ ሂደቶች የማይመለሱ ናቸው.
የማይቀለበስ ሂደቶች ምሳሌዎች-ስርጭት, የሙቀት አማቂነት, ዝልግልግ ፍሰት. በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም እውነተኛ ሂደቶች ማለት ይቻላል የማይመለሱ ናቸው፡ ይህ የፔንዱለም እርጥበት፣ የኮከብ ዝግመተ ለውጥ እና የሰው ህይወት ነው። በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ የሂደቶች የማይቀለበስ, ልክ እንደነበሩ, ካለፈው ወደ ፊት በጊዜ ዘንግ ላይ አቅጣጫውን ያዘጋጃል. እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ እና የሥነ ፈለክ ሊቅ ኤ.ዲንግተን ይህንን የጊዜን ባሕርይ በምሳሌያዊ አነጋገር “የጊዜ ቀስት” ብለውታል።
ለምንድነው፣ የአንዱ ቅንጣቢ ባህሪ መቀልበስ ቢቻልም፣ ብዙ ቁጥር ያለው የዚህ አይነት ቅንጣቶች ስብስብ የማይቀለበስ ባህሪ ይኖረዋል? የማይቀለበስ ተፈጥሮ ምንድነው? በኒውተን የሜካኒክስ ህጎች ላይ በመመርኮዝ የእውነተኛ ሂደቶችን የማይቀለበስ ሁኔታ እንዴት ማረጋገጥ ይቻላል? እነዚህ እና ሌሎች ተመሳሳይ ጥያቄዎች በ18ኛው-19ኛው ክፍለ ዘመን የታወቁትን የሳይንስ ሊቃውንትን አእምሮ አሳስቧቸዋል።
ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ አቅጣጫ ያስቀምጣል። በገለልተኛ ስርዓቶች ውስጥ የሁሉም ሂደቶች ስንፍና. ምንም እንኳን በገለልተኛ ስርዓት ውስጥ ያለው አጠቃላይ የኃይል መጠን የተጠበቀ ቢሆንም ፣ የእሱ ጥራት ያለው ስብጥር በማይለወጥ ሁኔታ ይለወጣል.
1. በኬልቪን አጻጻፍ ውስጥ፣ ሁለተኛው ሕግ “ከሙቀት ማሞቂያው ውስጥ ሙቀትን መቀበል እና ሙቀትን ሙሉ በሙሉ ወደ ሥራ መለወጥ ብቸኛው ውጤት ሊሆን የሚችል ሂደት የለም” ይላል።
2. በሌላ አጻጻፍ፡- “ሙቀት በራስ ተነሳሽነት ሊሸጋገር የሚችለው ከተሞቀው አካል ወደ ብዙ ሙቀት ብቻ ነው።
3. ሦስተኛው አጻጻፍ፡ “በተዘጋ ሥርዓት ውስጥ ኢንትሮፒ ሊጨምር የሚችለው ብቻ ነው።
ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ መኖርን ይከለክላል የሁለተኛው ዓይነት የማያቋርጥ እንቅስቃሴ ማሽን , ማለትም ሙቀትን ከቀዝቃዛ ሰውነት ወደ ሙቅ ሰው በማስተላለፍ ሥራ መሥራት የሚችል ማሽን። ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ሁለት የተለያዩ የኃይል ዓይነቶች መኖራቸውን ያሳያል - ሙቀት ከታዘዘ እንቅስቃሴ ጋር የተዛመደ የንጥረ ነገሮች እና የተዘበራረቀ እንቅስቃሴ መለኪያ። ሥራ ሁልጊዜ ወደ ሙቀቱ የሙቀት መጠን ሊለወጥ ይችላል, ነገር ግን ሙቀትን ሙሉ በሙሉ ወደ ሥራ መቀየር አይቻልም. ስለዚህ, የተዘበራረቀ የኃይል አይነት ያለ ተጨማሪ እርምጃዎች ወደ ትዕዛዝ ሊለወጥ አይችልም.
በመኪና ውስጥ የፍሬን ፔዳሉን በጫንን ቁጥር የሜካኒካል ስራን ወደ ሙቀት መለወጥ እናጠናቅቃለን። ነገር ግን በሞተር ኦፕሬሽን ዝግ ዑደት ውስጥ ምንም ተጨማሪ ድርጊቶች ከሌሉ ሁሉንም ሙቀትን ወደ ሥራ ለማስተላለፍ የማይቻል ነው. የሙቀት ሃይሉ የተወሰነው ክፍል ሞተሩን ለማሞቅ መውጣቱ አይቀሬ ነው፣ በተጨማሪም የሚንቀሳቀሰው ፒስተን ያለማቋረጥ ከግጭት ሃይሎች ጋር ይሰራል (ይህም የሜካኒካል ሃይል አቅርቦትን ያጠፋል)።
ነገር ግን የሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ትርጉም የበለጠ ጥልቅ ሆነ።
የሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ ሌላ ቀመር የሚከተለው መግለጫ ነው-የዝግ ስርዓት ኢንትሮፒ የማይቀንስ ተግባር ነው ፣ ማለትም ፣ በማንኛውም እውነተኛ ሂደት ውስጥ ይጨምራል ወይም ሳይለወጥ ይቆያል።
በአር. ክላውስየስ ወደ ቴርሞዳይናሚክስ የተዋወቀው የኢንትሮፒ ጽንሰ-ሀሳብ በመጀመሪያ ሰው ሰራሽ ነበር። እውቁ ፈረንሳዊው ሳይንቲስት ኤ. ፖይንካርሬ ስለዚህ ጉዳይ እንዲህ ሲሉ ጽፈዋል:- “ኤንትሮፒ በተወሰነ መልኩ ሚስጥራዊ ይመስላል፣ ይህ መጠን ለማንኛውም የስሜት ህዋሳችን የማይደረስ ነው፣ ምንም እንኳን አካላዊ መጠን ያለው ትክክለኛ ንብረት ቢኖረውም፣ ቢያንስ በመርህ ደረጃ ሙሉ በሙሉ ስለሆነ። ሊለካ የሚችል"
እንደ ክላውስየስ ፍቺ፣ ኢንትሮፒ ማለት አካላዊ መጠን ሲሆን ጭማሪው ከሙቀት መጠን ጋር እኩል ነው። , በስርዓቱ የተቀበለው, በፍፁም የሙቀት መጠን የተከፈለ:
font-size:10.0pt;font-family:" times new roman>በሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ መሰረት በገለልተኛ ስርዓቶች ማለትም ከአካባቢው ጋር ሃይልን የማይለዋወጡ ስርአቶች የተዘበራረቀ ሁኔታ (ግርግር) ራሱን ችሎ ወደ መለወጥ አይችልም። ቅደም ተከተል ስለዚህ በገለልተኛ ስርዓቶች ውስጥ ኢንትሮፒ ብቻ ሊጨምር ይችላል ይህ ስርዓተ-ጥለት ይባላል ኢንትሮፒን የመጨመር መርህ. በዚህ መርህ መሰረት ማንኛውም ስርዓት ከሁከት ጋር ተለይቶ የሚታወቀው የቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ሁኔታ እንዲኖር ይጥራል። የኢንትሮፒ መጨመር በጊዜ ሂደት በተዘጉ ስርዓቶች ውስጥ ለውጦችን ስለሚያመለክት, ኢንትሮፒ እንደ አንድ ዓይነት ይሠራል የጊዜ ቀስቶች.
እኛ ከፍተኛው entropy disordered ጋር ግዛት ተብሎ, እና ዝቅተኛ entropy ጋር ግዛት የታዘዘ. የስታቲስቲክስ ስርዓት ለራሱ ከተተወ ከታዘዘ ወደ መታወክ ሁኔታ ይሄዳል ከፍተኛው ኢንትሮፒ ከተሰጡት ውጫዊ እና ውስጣዊ መመዘኛዎች (ግፊት ፣ ድምጽ ፣ የሙቀት መጠን ፣ የቅንጣት ብዛት ፣ ወዘተ) ጋር ይዛመዳል።
ሉድቪግ ቦልትማን የኢንትሮፒን ጽንሰ-ሀሳብ ከቴርሞዳይናሚክስ ፕሮባቢሊቲ ጽንሰ-ሀሳብ ጋር አገናኘው- font-size:10.0pt;font-family:" times new roman>ስለዚህ ማንኛውም የተገለለ ስርዓት፣ ለራሱ መሳሪያ የተተወ፣ ከጊዜ በኋላ ከስርዓት ሁኔታ ወደ ከፍተኛው ዲስኦርደር (ግርግር) ያልፋል።
ከዚህ መርህ በመነሳት ስለ ተስፋ አስቆራጭ መላምት ይከተላል የአጽናፈ ሰማይ ሙቀት ሞት ፣በአር. ክላውስየስ እና ደብሊው ኬልቪን የተቀመረ፣ በዚህ መሠረት፡-
· የአጽናፈ ሰማይ ኃይል ሁልጊዜ ቋሚ ነው;
· የአጽናፈ ሰማይ ኢንትሮፒ ሁልጊዜ እየጨመረ ነው።
ስለዚህ፣ በዩኒቨርስ ውስጥ ያሉ ሁሉም ሂደቶች የሚመሩት ከታላቁ ትርምስ እና መበታተን ሁኔታ ጋር የሚዛመድ የሙቀት-ዳይናሚክስ ሚዛን ሁኔታን ለማሳካት ነው። ሁሉም የኃይል ዓይነቶች ይወድቃሉ, ወደ ሙቀት ይለወጣሉ, እና ከዋክብት ሕልውናቸውን ያበቃል, ኃይልን ወደ አካባቢው ቦታ ይለቃሉ. ቋሚ የሙቀት መጠኑ ከፍፁም ዜሮ በጥቂት ዲግሪዎች ብቻ ይመሰረታል። ሕይወት የሌላቸው፣ የቀዘቀዙ ፕላኔቶች እና ኮከቦች በዚህ ጠፈር ላይ ይበተናሉ። ምንም ነገር አይኖርም - ምንም የኃይል ምንጮች, ሕይወት የለም.
ይህ አስከፊ ተስፋ በፊዚክስ እስከ 1960ዎቹ ድረስ ተንብዮ ነበር፣ ምንም እንኳን የቴርሞዳይናሚክስ ድምዳሜዎች በባዮሎጂ እና በማህበራዊ ሳይንስ ውስጥ የተደረጉ የምርምር ውጤቶችን የሚቃረን ቢሆንም። ስለዚህ የዳርዊን የዝግመተ ለውጥ ንድፈ ሃሳብ ሕይወት ተፈጥሮ የሚዳበረው በአዳዲስ የእፅዋትና የእንስሳት ዝርያዎች መሻሻል እና ውስብስብነት አቅጣጫ እንደሆነ መስክሯል። ታሪክ፣ ሶሺዮሎጂ፣ ኢኮኖሚክስ እና ሌሎች ማህበራዊ እና ሰብአዊ ሳይንሶችም በህብረተሰቡ ውስጥ ምንም እንኳን የግለሰብ ልማት ዚግዛጎች ቢኖሩም በአጠቃላይ መሻሻል ይስተዋላል።
ልምድ እና ተግባራዊ እንቅስቃሴ የተዘጋ ወይም የተገለለ ስርዓት ጽንሰ-ሀሳብ እውነታውን የሚያቃልል ረቂቅ ረቂቅ ነው ፣ ምክንያቱም በተፈጥሮ ውስጥ ከአካባቢው ጋር የማይገናኙ ስርዓቶችን ማግኘት ከባድ ነው። ተቃርኖው መፈታት የጀመረው በቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ ፣ የተዘጋ ገለልተኛ ስርዓት ጽንሰ-ሀሳብ ሳይሆን ፣ ክፍት ስርዓት መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ ሲተዋወቅ ፣ ማለትም ፣ የስርዓት ልውውጥ ጉዳይ ፣ ጉልበት እና መረጃ ከአካባቢ ጋር ነው።