平衡态统计物理讲义-北京大学物理学院刘川

“不是我不明白，这世界变化快。”
这是崔健的歌词里面的两句。这种感叹不幸就发生在我热力学统计物理的讲稿上。从上世纪开始，我开始准备原物理系热力学统计物理课程的讲稿，前后横跨世纪。想当年曹雪芹先生援阅十栽、增删五次已被传为佳话，我虽没有十载，但增删绝时大于五次。所以，还是投入了不少劳动。新世纪，新形象。北大物理学院决定时原先的课程体系做比较大的改动。于是，我原先的热力学统计物理讲稿也必须重新安排，以便能和上“与时俱进”的大帽子。于是，以我原先的《熟力学与统计物理》课程的讲义单稿为蓝本，炮制了目前这个所谓《平衡态统计物理》的讲义。
这个讲义最为主要的调整是 基本略去 了传统的热力学部分，因为这些内容往往在普

通物理熟学中都有所涉及。另外，本课程中 完全略去 了非平衡态统计的部分。所有上述略去的内容，希望可以有相应的选修课（例如：热力学、非平衡态统计物理）来弥补。本课程主要讲述平衡态统计，同时将相应的热力学内容融会在其中，但是课捉的主要手法是统计物理的方法。本讲义的第一章对于热力学有一个浓缩的总结，对于热力学方法特别有兴趣的同学建议参考其他专门的热力学书籍以扩充这些讨论。在课程的实际讲授的过程中，教师也可以适当进行调整。
本课程讲义的另外一个比较重大的改动是关于近独立子系统计的内容。在注志诚先生的书中，这部分内容实际上是统计物理课程的开始，同时也是主体内容。我们现在改战从普遍的系综理论开始讲述，近独立子系的统计方法只是作为系综理论的一个特例来加以介绍。这种讲法是一个尝试，实际上以前也曾经尝试过。不过由于神神原因后来又放弃了。这次我们再进行一次尝试。希望能够成功。另外，增加的内容主要包括：液体的统计理论的介绍性讨论，这在以前的统计物理课程中往往一点也不涉及。考虑到软凝聚态物理的发展，我觉得适当增加一些基础的介绍是必要的；稀薄等离子体的平均场
<Debye-Hückle>理论的介绍，因为等离子体和溶液都是其他物理分支或化学中经常遇到的体系。另外，最为主要的增加内容是关于自旋模型及其相变的统计理论（主要是平均场近似下的理论）。关于临界现象的统计理论是近代统计物理的重要组成部分、因此我认为有必要提前介绍。通过这些增加的内容，我试图加深同学们一个印象，那就是系综理论是统计物理的普遍理论，它可以用来处理各种各样的统计条统，特别是有相互作用的系统。
这也是我选择从普遍的系综理论开始讲述统计物理的主要初衷。