Física estadística

La física estadística o mecánica estadística es una rama de la física que mediante la teoría de la probabilidad es capaz de deducir el comportamiento de los sistemas físicos macroscópicos constituidos por una cantidad estadísticamente significativa de componentes equivalentes a partir de ciertas hipótesis sobre los elementos o partículas que los conforman y sus interacciones mutuas.

Los sistemas macroscópicos son aquellos que tienen un número de partículas cercano a la constante de Avogadro, cuyo valor, de aproximadamente

10^{23}

, es increíblemente grande, por lo que el tamaño de dichos sistemas suele ser de escalas cotidianas para el ser humano, aunque el tamaño de cada partícula constituyente sea de escala atómica. Un ejemplo de un sistema macroscópico sería, por ejemplo, un vaso de agua.

La importancia del uso de las técnicas estadísticas para estudiar estos sistemas radica en que, al tratarse de sistemas tan grandes es imposible, incluso para las más avanzadas computadoras, llevar un registro del estado físico de cada partícula y predecir el comportamiento del sistema mediante las leyes de la mecánica, además del hecho de que resulta impracticable el conocer tanta información de un sistema real.

La temperatura de un gas monoatómico es una medida relacionada con la energía cinética promedio de sus moléculas al moverse. De acuerdo con la física estadística clásica la energía por molécula es

gkT/2

(siendo g el número de grados de libertad, kla constante de Boltzmann y T la temperatura absoluta.

La utilidad de la física estadística consiste en ligar el comportamiento microscópico de los sistemas con su comportamiento macroscópico o colectivo, de modo que, conociendo el comportamiento de uno, pueden averiguarse detalles del comportamiento del otro. Permite describir numerosos campos de naturaleza estocástica como las reacciones nucleares; los sistemas biológicos, químicos, neurológicos, entre otros.

Visita el blog de Carlos

Comentarios

Entradas más populares de este blog

Teoría de campos cuánticos

La teoría cuántica de campos es una disciplina de la física que aplica los principios de la mecánica cuántica a los sistemas clásicos de campos continuos , por ejemplo, el campo electromagnético . Una consecuencia inmediata de esta teoría es que el comportamiento cuántico de un campo continuo es equivalente al de un sistema de partículas , cuyo número no es constante, es decir, que pueden crearse o destruirse . También se la denomina teoría de campos cuánticos , TCC o QFT , sigla en inglés de quantum field theory . Su principal aplicación es la física de altas energías , donde se combina con los postulados de la relatividad especial . En este régimen se usa para estudiar las partículas subatómicas y sus interacciones, y permite explicar fenómenos como la relación entre espín y estadística , la simetría CPT , la existencia de antimate...

Teoría de la relatividad

La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como la de relatividad general , formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX , que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo . La teoría de la relatividad especial , publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias , en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La teoría de la relatividad general , publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios. El ...

Magnetismo

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual algunos objetos producen fuerza de atracción o repulsión sobre los otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que tienen propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel , hierro , cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes . Sin embargo, todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético . El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética , como por ejemplo, la luz . El fenómeno del magnetismo es ejercido por un campo magnético , por ejemplo, una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, este al girar imparte una fuerza magnética a otras partículas que están en el campo. Para una aproximación excelente (pe...

Areas de la física

Buscar este blog