1. Статистикалық термодинамика және энтропияның физикалық мәні

Статистикалык физика өте көп бөлшектерден тұратын жүйені зерттейтін ғылым және оның негізгі мақсаты қарастырылып отырған жүйенің макроскопиялық қасиеттерімен оны құрайтын микробөлшектердің қозғалыс заңдарының арасындағы байланыстарды математикалық тұрғыдан талдап, онда өтетін физикалық құбылыстарды ұғыну болып табылады. Кез келген тұйық жүйенің күйін сипаттау мақсатында статистикалық физикада екі әдіс пайдаланылады. Біріншісі жүйені құрайтын бөлшектердің физикалық қасиеттері бойынша жүйенің макроскопиялық күйін сипаттау болса, екіншісі керісінше, жүйені құрайтын бөлшектердің қасиеттерін оның белгілі макроскопиялық қасиеттері арқылы сипаттайды. Барлық физикалық денелер өте көп бөлшектерден тұрады. Мысалы, 1 см3 металл -1022 иондардан және осынша еркін электрондардан тұрады. Бұл жағдайда әрбір бөлшектің қозғалысын бақылау мүмкін емес болғандықтан, олар бағынатын статистикалық заңдылықтарды қолданамыз. Статистикалық заңдылықтар шамалардың орташа мәндерін анықтауға және кез келген мүмкін шамалардың ықтималдылығын бағалауға жағдай туғызады. Соныменен статистикалық физика әдісі-ықтималдылық теориясына негізделіп, термодинамикалық заңдылықтарды дәлелдейтін әдіс болғандықтан, тепе – теңдік жүйе статистикалық физикасы немесе статистикалық термодинамика деп аталады. Тек статистикалық физика ғана мынадай термодинамикалық параметрлерге температура, энтропия, еркін энергия т.с.с. түсініктеме бере алады. Статистикалық термодинамика күйлердің және жүйедегі микроскопиялық қасиеттердің араларындағы байланыстарды анықтау арқылы әр түрлі жүйелердің термодинамикалық функцияларын есептеуге мүмкіндік береді. Қазіргі таңда статистикалық физика әдістері конденсацияланған ортаның физикасынан бастап элементар бөлшектер теориясына дейін қолданылады. Соңғы уақытта тепе – теңдікте емес процестерді зерттеу жылдам дамып келеді. Яғни қайтымсыз процестерді зерттеу термодинами- каның пайда болуына ықпалын тигізді.