Mekanika estatistiko

Mekanika estatistikoa fisikaren adar bat da, eta, probabilitatearen teoriaren bidez, sistema fisiko makroskopikoen portaera deduzitu dezake. Sistema horiek osagai baliokideen kopuru estatistikoki esanguratsu batek osatzen ditu, sistema horiek osatzen dituzten elementu edo partikulei eta haien elkarreraginei buruzko zenbait hipotesitatik abiatuta.[1][2][3]

Gas monoatomiko baten tenperatura molekulek mugitzean duten batez besteko energia zinetikoarekin lotutako neurria da. Fisika estatistiko klasikoaren arabera, molekularen energia hau da: ${\displaystyle gkT/2}$ (g askatasun-gradu kopurua da, k Boltzmann-en konstantea eta T tenperatura absolutua.

Sistema makroskopikoak dira Avogadroren konstantetik gertu dagoen partikula kopuru bat dutenak. Partikula horien balioa, gutxi gorabehera ${\displaystyle 10^{23}}$ da, ikaragarri handia, eta, beraz, sistema horien tamaina gizakiaren eguneroko eskalakoa izan daiteke , nahiz eta partikula bakoitzaren tamainaren eskala atomikokoa izan. Sistema makroskopiko baten adibide bat, adibidez, baso bat ur litzateke.

Sistema horiek aztertzeko teknika estatistikoak erabiltzeak duen garrantzia honetan datza: hain sistema handiak direnez, ezinezkoa da partikula bakoitzaren egoera fisikoa erregistratzea eta mekanikaren legeen bidez sistemaren portaera iragartzea, are gehiago, sistema erreal bati buruzko hainbeste informazio ezagutzea ezinezkoa dela.

Mekanika estatistikoaren baliagarritasuna da sistemen portaera mikroskopikoa haien portaera makroskopiko edo kolektiboarekin lotzea, halako moldez non, baten portaera ezagututa, bestearen portaeraren xehetasunak jakin baitaitezke. Eremu estokastiko ugari deskribatzeko aukera ematen du, hala nola erreakzio nuklearrak; sistema biologikoak, kimikoak, neurologikoak, besteak beste.