İSTATİSTİKSEL MEKANİK Termodinamiğin

İSTATİSTİKSEL MEKANİK
Termodinamiğin mercimek deneyiyle ilgisi ;
İstatistik mekanik, büyük popülasyonları çözümlemekte matematiği kullanan olasılık
teorisinin, kuvvete maruz kalan nesnelerin veya parçacıkların hareketiyle ilgilenen mekaniğe
(mekanik) uygulamasıdır.
İstatistiksel mekanik; herbir atom ve molekülün mikroskobik özellikleriyle, günlük hayatta
karşılaşılan maddelerin makroskobik özellikleri arasında ilişki kurar. Bunu nesnelerin
termodinamik özelliklerini, moleküllerin spektroskopik (tayfölçüm) yöntemlerle alınmış
verileri kullanarak yapar.
İstatistiksel mekaniğin temel becerisi termodinamiğe dayanır. Sistemlerin mikroskobik
özelliklerini kullanarak makroskobik özellikleri hakkında tahminler yürütür. İki teori de
termodinamiğin ikinci yasasını kullanır (bkz. entropi). Ancak termodinamiğin ikinci
yasasında entropi deneysel bir sonuçken istatistiksel mekanikte sistemin mikro düzeyde
dağılımının fonksiyonudur.
İstatistikte Entropi
Entropinin istatistik biliminde de ayrı bir tanımı vardır. Örneğin Boltzmann'ın ünlü
denkleminde
S = k log W
entropi, S, bir sistemin girebileceği mikroskopik durumların sayısı, W, yoluyla tanımlanır.
Burada k Boltzmann sabitidir. Sözü edilen mikroskopik durumların tanımı ve sayılması ise,
sistemi oluşturan atomları tarif eden temel mekanik yasalar kullanılarak yapılır.
Entropi yasasının zaman açısından tek taraflı niteliği ve gelecek ve geçmiş arasında ayrım
yapması, onu fizikte bilinen tüm diğer yasalardan farklı kılar. (Yüksek enerji fiziğindeki
muhtemel bir istisna dışında.) Doğal fiziksel olayların, insanların ve diğer canlıların
kurdukları düzenlilikleri artırmak değil azaltmak eğiliminde olması (örneğin depremde
binaların yıkılması) ve benzeri bir takım olgular, entropi yasasına onun bilimsel tanımını aşan
anlamlar yüklenmesine önayak olmuştur. Dawkins, özellikle "The Blind Watchmaker" (Kör
Saatçi ) adlı kitabında, bu eğilimin genelleştirilmiş bir biçimi ile biyolojik evrim arasındaki
bağlantılardan sözeder. Reichenbach, Bohm, Feynman, Popper ve Grünbaum gibi bazı
düşünürler entropi yasası ve zaman kavramı arasındaki ilişkiyi değişik yollardan açıklamaya
çalıştılar.