La mécanique statistique a pour but d'expliquer les propriétés de la matière, en particulier ses propriétés thermiques, à partir des lois de la mécanique auxquelles obéissent les atomes et molécules dont elle est formée (et, plus généralement, d'expliquer les propriétés des systèmes composés d'un grand nombre de particules). Il n'est pas possible de décrire le comportement individuel des quelque 1023 atomes qui constituent 1 gramme d'eau ; que ferait-on d'ailleurs de la liste complète de leurs positions à un instant donné, liste qui remplirait environ 1020 pages imprimées ? Il faut donc recourir à une description mécanique à caractère statistique.
Pendant la première moitié du xixe siècle, les travaux de Sadi Carnot, Julius R. V. Mayer, Joseph J. Thomson, Rudolf Clausius, notamment, avaient permis de développer la thermodynamique, qui traite des propriétés thermiques de la matière d'un point de vue macroscopique, à partir de principes posés a priori. Dans la seconde moitié du xixe siècle, la structure atomique de la matière est enfin admise, non sans réticences, par les physiciens ; la mécanique statist […]
Autres références
« STATISTIQUE MÉCANIQUE » est également traité dans :
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BOLTZMANN LUDWIG (1844-1906)
Auteur :
Pierre COSTABEL
Dans le chapitre "L'interprétation probabiliste du deuxième principe de la thermodynamique" : …
la valeur de l'objection et y a trouvé un levier puissant pour renouveler ses démonstrations. *Préfigurant la théorie des quanta, il émit l'hypothèse que l'énergie cinétique de n molécules ne peut prendre que des valeurs, discrètes et finies, multiples d'un certain quantum ; il définit l'état du gaz par l'ensemble des nombres n…
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BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE
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Dans le chapitre "Le principe de la condensation de Bose-Einstein" : …
dit de Pauli, qui indique qu'un état quantique ne peut être occupé que par une seule particule.* Au contraire, les bosons, comme les photons ou les particules composées d'un nombre pair de fermions, beaucoup moins individualistes, acceptent d'être à plusieurs dans le même état. Einstein a montré que cette caractéristique pouvait les amener à…
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CINÉTIQUE DES FLUIDES THÉORIE
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Dans le chapitre "Densité dans l'espace des phases" : …
une description de plus en plus fine du système. Pour les études théoriques fondamentales de *mécanique statistique et de théorie cinétique, on pousse cette description à l'extrême limite, en considérant une fonction de distribition à N particulesoù N est le nombre total de particules dans le système qu'on suppose donc fini et…
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CONTINGENCE
Auteur :
Bertrand SAINT-SERNIN
Dans le chapitre "La contingence en logique et dans les sciences de la nature" : …
qui constituent les fins possibles d'une partie et, de là, remonter jusqu'à l'état présent. *Quand, au xixe siècle, les lois statistiques ont commencé à prendre de l'importance en physique, il n'a pas été nécessaire de raviver la vieille idée de contingence, parce que la mécanique statistique disposait, avec le calcul des…
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DÉGÉNÉRESCENCE, physique
Auteur :
Viorel SERGIESCO
*Terme utilisé dans différents domaines de la physique. Un niveau énergétique est dit dégénéré lorsque plusieurs états d'un même système (atome, électron,etc.) possèdent une même énergie tout en différant les uns des autres par d'autres caractères. La dégénérescence est un concept classique utilisé en théorie des petites oscillations d'un…
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Bibliographie
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R. C. Tolman, The Principles of Statistical Mechanics, Clarendon Press, Oxford, 1938
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