Statistical PhysicsYuri Galperin and Jens FederFYS 203The latest version at www.uio.no/ yurigContents1 Introduction 11.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Deterministic Chaos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3 Atomistic Philosophy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3.1 Cooperative Phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.5 What will we do? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Historical Background 72.1 Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2 Steam Engines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3 Sadi Carnot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.4 The Maxwell’s Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Principles of statistical mechanics 213.1 Microscopic states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2 Statistical treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.3 Equal weight, . . . microcanonical ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.4 Entropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.5 Number of states ...