statistische Physik

statịstische Physik,

 

Sammelbegriff für die Teilgebiete der Physik, die mithilfe statistischer Methoden die makroskopischen Eigenschaften von Materie aus den mikroskopischen Gesetzmäßigkeiten ihrer Bausteine (z. B. auf atomarer und molekularer Ebene) herleiten. Dabei werden in der klassischen statistischen Physik die Gesetze der klassischen Mechanik zugrunde gelegt (statistische Mechanik), was auf die Boltzmann-Statistik (Maxwell-Boltzmann-Statistik) führt, während die Quantenstatistik auf den Gesetzen der Quantenmechanik beruht; für Teilchen mit halbzahligem Spin (Fermionen, z. B. Elektronen) bildet dabei die Fermi-Dirac-Statistik, für Teilchen mit ganzzahligem Spin (Bosonen, z. B. Photonen) die Bose-Einstein-Statistik die Grundlage. Man unterscheidet zudem zwischen der Gleichgewichtsstatistik für Zustände im thermodynamischen Gleichgewicht (statistische Mechanik, statistische Thermodynamik) und der Nichtgleichgewichtsstatistik als statistische Physik irreversibler Prozesse (kinetische Theorie).