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量子統計力学 りょうしとうけいりきがくquantum statistical physics

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

量子統計力学
りょうしとうけいりきがく
quantum statistical physics

物質を構成する微視的粒子量子力学に従って運動するとし,これらの統計平均的な法則によって物質の巨視的な性質や巨視的な物理法則を論じる物理学の分野。統計力学において微視的粒子の運動は,初期には古典力学に基づいて論じられたが,量子論の発展に伴って量子力学に基づいて論じなければならないことが明らかとなった。前者を古典統計力学,後者を量子統計力学と呼んで区別する。

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百科事典マイペディアの解説

量子統計力学【りょうしとうけいりきがく】

マクスウェルとボルツマンが立てた古典統計力学が古典力学を基礎とするのに対し,量子力学に基づく統計力学をいう。量子論に登場する粒子はフェルミ粒子フェルミオン)とボース粒子(ボソン)に大別されるが,量子統計力学では同種の粒子は本質的に区別されず,同一の量子状態を2個以上の同種粒子が占めることが許されないフェルミ・ディラック統計と,2個以上が占めることを許されるボース・アインシュタイン統計とがある。粒子間の相互作用が小さいとき,スピンが半整数の粒子(電子,核子などのフェルミ粒子)の集団は前者に,スピンが整数の粒子(光子などのボース粒子)の集団は後者に従う。
→関連項目原子核模型ディラックパウリの原理フェルミフェルミ粒子ボース粒子

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大辞林 第三版の解説

りょうしとうけいりきがく【量子統計力学】

量子力学に従う多数の同種粒子の集団を扱う統計力学。粒子の集団の状態は波動関数で記述され、同種粒子の交換に対して反対称的なフェルミ統計と、対称的なボース統計に大別される。

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世界大百科事典内の量子統計力学の言及

【統計力学】より

…さらにフォン・ノイマンによりΓ空間の確率密度ρは密度行列,あるいは統計演算子に置き換えられた。このときギブズの統計力学は完璧に量子力学に翻訳されて,量子力学に基づく量子統計力学に変貌できたために,ボルツマン=プランクの方法はとって代わられることとなった。30年代初頭には原子分子の内部構造や分子間力もだいたい明らかとなり,興味の中心は固体,とくに相転移問題に移る。…

【量子統計】より

…統計力学とは,熱力学的対象の力学構造を知ることにより,その熱力学を決めていく学問であるが,対象となる系の力学構造が本質的に量子力学である場合の統計力学を量子統計力学quantum statical mechanicsといい,量子統計力学で用いられる統計的手法を量子統計と呼ぶ。 物理量fの熱力学的観測値は,古典統計力学では,対象となる系の力学状態を表す位相空間内でのfの平均値にすり代えられる。…

※「量子統計力学」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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