la physique thermique agit comme un pont entre le monde macroscopique et le monde microscopique, reliant les concepts et les idées de la mécanique quantique aux principes macroscopiques de la chaleur. Elle le fait par l'introduction de trois nouveaux concepts: l'entropie, la température et l'énergie libre
Avant d'entreprendre notre étude de la physique thermique, nous devons d'abord comprendre certains concepts de base de la mécanique quantique et la probabilité théorie.
Commençons par examiner certains des principes sous-jacents de la mécanique quantique.
Mécanique
Quantum est l'étude des constituants fondamentaux de l'univers, et comment ils interagissent les uns avec les autres et nous. Il ya beaucoup de débats philosophiques sur la «justesse» de la théorie, et comment il est interprété. La chose la plus importante à retenir à ce sujet est que la totalité de la preuve expérimentale à jour prend en charge les prévisions faites par la mécanique quantique.
En science, ce fait est la base sur laquelle tout est construit, et tout le reste est "juste commentaire". Indépendamment de vos sentiments personnels, cette incontournable forces de fait l'acceptation de la mécanique quantique et de ses prédictions.
Nous allons pas entrer dans les détails de la mécanique quantique, mais plutôt juste frappé le met en évidence ici. Au cœur de la théorie est l'idée que chaque objet peut être décrite en termes d'une fonction mathématique connue comme une fonction d'onde. Toutes les informations sur l'objet est contenu dans cette fonction.
Comment utilisons-nous pour faire des prédictions? Nous devons trouver une façon de représenter des quantités physiques comme des constructions mathématiques. En physique classique, nous avons accompli cela en utilisant les scalaires, les vecteurs et tenseurs. Dans tous les cas, ces quantités sont des nombres, ou des groupes de numéros. Dans la transition du classique à la mécanique quantique, nous remplaçons ces chiffres avec les opérateurs, qui agissent sur la fonction d'onde pour générer une nouvelle fonction d'onde.
Une façon d'interpréter cette approche est de penser à la fonction d'onde comme un vecteur dans certains abstraite (potentiellement infini dimensions) espace vectoriel. La nouvelle fonction d'onde générée par les opérateurs associés à des quantités physiques peut alors être considéré comme créant un ensemble d'axes de coordonnées dans cet espace vectori