热力学和统计力学

(择录于:本人“科学网”博文“科学认识、运用客观世界的基本特性(26)”。http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1151180.html )

对于少数粒子，可由其运动方程，及其各初始、边界条件，求得其运动轨迹。

对于大量粒子，就不可能求得各粒子运动方程的各初始、边界条件，不可能求得各粒子的运动轨迹，而须由各热力学函数和相应的各定律，统一表达和研究各物体的各种宏观特性。或由相应的统计方法统一表达和研究各物体的各种相应的几率特性。

热力学：是以函数的关系式表达大量粒子的宏观特性规律。例如：

状态方程就是，压强、容积、绝对温度，等函数相互关系的方程，即：压强PA乘容积VA 除 绝对温度TA=压强PB乘容积VB除绝对温度TB=常数。

实际上，各微观粒子受力做功的微容积积分平均值，相当于相应面积上的压强（正交穿过该面积的平均动量值），其能量平均值的平方根，与其绝对温度（对于理想气体，各微观粒子间的位能可忽略）成正比。因而，状态方程，实际是，物体在各相应状态函数关系条件下的“能量守恒定律”。

也就是：热力学第一定律，的具体体现。

各微观粒子有，从高位能（高能态）转向（跃迁到）低位能（低能态），则动能（速度）相应地增大、或热能（温度）相应地升高、或结合能（静止质量乘c^2）相应地减小、或辐射相应的光子或声子，的，这种定向发展趋势。

而在宏观上，就有：所谓熵函数增大的原理。

各微观粒子又有在一定条件下，在高位能（高能态）停留一定的弛豫时间，形成一定的布居数反转。

而在宏观上，就形成所谓“平衡态与非平衡态”的差异，而必须注意区分。

也就是：热力学第二定律，的具体体现。

云在高空结成雨，落到地上成为河水，汇为湖水、海水，经受阳光、热能蒸发成汽，又升到天空为云，如此不断循环演变。

太阳，等类的恒星，基本粒子演变，能量、粒子，发散，到一定程度，成红巨星。宇宙中，各星尘又会聚集，而结成新的恒星，如此不断循环演变。

一切物体都在时空中，如此地不停地变化，宇宙一切物体，不会停止运动。

绝对零度不可能达到。

也就是：热力学第三定律，的具体体现。

统计力学：是给出总数为N的，同种粒子，在某2种物理量组成的“相宇”各“微元”中分布状态几率的表达式，当N足够大时，求得，其总和分布状态几率最大值，即得：最可几分布函数。从而，可由大量粒子各微观特性，计算得到各相应的宏观几率特性。

显然，这大量粒子的宏观几率特性，决不能误认为是个别粒子的特性。

(补充如下有关量子力学的问题)

     现有的统计都只是3维空间相宇的统计(包括所谓“量子统计”)，其最可几分布函数都是不显含时的，不能具体反映量子力学采用的“波函数”特性，各时空相宇的统计的最可几分布函数就都是相应显含时的波函数，对于时空4维1线矢组成的相宇统计的最可几分布函数就是量子力学采用的“波函数”，具体证明：量子力学是对大量粒子时空相宇的统计力学。