统计物理学
理论物理学的一个分支
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统计物理学（Statistical Physics），又称统计力学、统计热力学[8]，是研究大量微观粒子作为整体表现出的宏观规律的学科，属于理论物理学的一个分支。[2]其研究对象是宏观物体，考虑宏观物体是由大量微观粒子组成的，从物体的微观组成与结构出发，其研究目的是从系统的微观性质出发研究和计算宏观性质。[9]
统计物理学的研究工作开始于伯努利（Bernoulli）、赫拉帕司 （Herapath） 和焦耳（Joule） 等人，为气体分子运动论奠定了基础；克劳修斯（Clausius）在1857年导出了理想气体定律，引进了微观的和统计的观点。19世纪60-70年代，麦克斯韦（Maxwell）与玻尔兹曼（Boltzmann）完善了麦克斯韦•玻尔兹曼分布律。人们的研究逐渐开始从分子运动论转向系综理论。1902年，吉布斯（Gibbs）发布专著《统计力学的基本原理》，几乎同时，普朗克（Planck）的量子假说取得重大进展。20世纪，普朗克、爱因斯坦（A.Einstein）、康普顿（Compton）、玻色（Bose）等科学家在量子方面的研究取得突破。粒子的波动力学所描述的概率性质，向旧有的全部理论提出了新的检查要求；朗道 （Landau） 和冯·诺伊曼（von Neumann）引进了密度矩阵，系综方法的修正也在逐步完成。原有的统计力学逐渐地和量子力学、波动性等新内容相适应起来。[7]
统计物理学研究与热力学紧密联系，大致可以分为三个部分：平衡态统计理论，非平衡态统计理论与涨落理论。各部分理论研究有着不同的发展水平。[9]统计物理学作为理论力学的分支，在发展的前期一直主要停留在对粒子运动规律的理论分析之上。从20世纪末到21世纪初，随着统计物理学的体系逐渐完善，统计物理学可以在生物医药、环境科学等领域用于分析粒子运动的规律，得到有效的应用。[3][4]