mecânica estatística

A mecânica estatística é um ramo da física que estuda os sistemas físicos compostos por um elevado número de partículas, em que são aplicados métodos estatísticos a essas mesmas partículas, com o objetivo de possibilitar um prognóstico das suas propriedades macroscópicas.
A mecânica estatística permite, com um número limitado de equações, relacionar variáveis de interesse prático. Este problema, se fosse desenvolvido por métodos newtonianos, conduziria a um número ilimitado de equações.
A primeira aplicação deste ramo da mecânica foi a tentativa que o físico austríaco Ludwig Eduard Boltzmann (1844-1906), efetuou para explicar as propriedades termodinâmicas dos gases com base nas propriedades estatísticas de uma grande quantidade de moléculas. A esta estatística dá-se o nome mecânica estatística clássica.
Na mecânica estatística clássica, cada partícula é encarada como ocupando um ponto no espaço de fase, isto é, como tendo uma posição e um momento linear exatos em qualquer instante.
A probabilidade de este ponto ocupar qualquer volume pequeno do espaço de fase, é tomado como sendo diretamente proporcional ao volume.
A lei que indica a distribuição mais provável das partículas no espaço de fase é a lei de Maxwell-Boltzmann.
Com o desenvolvimento da teoria quântica, esta lei foi posta em causa e surgiu um novo conceito de estatística quântica que tem como princípios básicos a estatística de Bose-Einstein e para as partículas que obedecem ao princípio de exclusão de Pauli a estatística de Fermi-Dirac.