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Calore e termodinamica

La meccanica statistica

La meccanica statistica è quella parte della fisica che studia, mediante metodi statistici, il comportamento di insiemi di un grande numero di particelle (atomi, molecole ecc.), allo scopo di prevederne le proprietà macroscopiche (per esempio, volume, densità, pressione, temperatura ecc.). Fu sviluppata dall'austriaco L. Boltzmann (1844-1906), che elaborò una statistica, detta di Maxwell-Boltzmann, fondamentale per studiare insiemi di particelle sottoposte alle leggi della meccanica classica (in cui sono trascurabili, cioè, gli effetti dovuti alla meccanica quantistica). Quando intervengono invece influenze quantistiche (per esempio, nello studio delle particelle elementari, come protoni, mesoni, ecc.) bisogna considerare fattori correttivi, che portarono alla formulazione di meccaniche statistiche differenti, note come statistica di Bose-Einstein e statistica di Fermi-Dirac, dai nomi degli scienziati che le formularono. Entrambe si riducono alla statistica di Maxwell-Boltzmann quando la densità delle particelle è bassa.

Approfondimenti

  • La meccanica statistica

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