Mecánica estadística
Permite describir numerosos campos de naturaleza estocástica como las reacciones nucleares; los sistemas biológicos, químicos, neurológicos, entre otros.
[1][2][3][4][5] La mecánica estadística surgió a partir del desarrollo de la termodinámica, campo en el que se logró explicar las propiedades físicas macroscópicas -como la temperatura, la presión y la capacidad calorífica- en términos de parámetros microscópicos que fluctúan en torno a valores medios y se caracterizan por distribuciones de probabilidades.
Mientras que la termodinámica clásica se ocupa principalmente del equilibrio termodinámico, la mecánica estadística se ha aplicado en la mecánica estadística del no-equilibrio a las cuestiones de modelar microscópicamente la velocidad de procesos irreversibles que son impulsados por desequilibrios.
Empíricamente, la termodinámica ha estudiado los gases y ha establecido su comportamiento macroscópico con alto grado de acierto.
El comportamiento colectivo del gas depende de tan solo unas pocas variables macroscópicas (como la presión, el volumen y la temperatura).
Este enfoque particular para estudiar el comportamiento de los gases se llama teoría cinética.
Los años cincuenta del siglo XIX marcaron un hito en el estudio de los sistemas térmicos.
[8] Cinco años más tarde, en 1864, Ludwig Boltzmann, un joven estudiante en Viena, se encontró con el artículo de Maxwell y pasó gran parte de su vida desarrollando el tema aún más.
A la derecha tenemos las configuraciones microscópicas que definen la entropía mediante esta fórmula.
Estas configuraciones se obtienen teniendo en cuenta el modelo que hagamos del sistema real a través de su hamiltoniano mecánico.
Esa respuesta del medio científico, dicen, hizo que Boltzmann, desahuciado, decidiera quitarse la vida.
El postulado es necesario para poder afirmar que, dado un sistema en equilibrio, el estado termodinámico (macroestado) que está asociado a un mayor número de microestados es el macroestado más probable del sistema.
Así, en el macroestado más probable además es siempre uno para el que existe una mínima información sobre el microestado del sistema.
A cada colectividad se le asocia una función de partición que, por manipulaciones matemáticas, permite extraer los valores termodinámicos del sistema.
