Принципы статистической физики и численное моделирование. Учебное пособие

В учебном пособии излагается современная интерпретация статистической механики, качественно изменившейся за последние два десятилетия в связи с широким использованием различных видов термодинамических ансамблей в численных расчетах. Все ключевые выводы и понятия статистической механики, такие как эргодичность, энтропия, температура, давление иллюстрируются результатами численного моделирования на основе методов молекулярной динамики и Монте-Карло. Простота получения численных результатов вкупе с компактным теоретическим описанием дает возможность проследить все детали явлений, как на микроскопическом, так и на макроскопическом уровне: от вопросов формирования равновесных распределений до расчетов средних по ансамблю с необходимой степенью детализации и наглядности. Такая совершенно новая форма изложения позволяет при сравнительно небольшом объеме книги рассмотреть широкий круг вопросов, охватываемых современной статистической физикой: от диффузии дефектов в твердых телах до уравнений состояния и фазовых переходов. Для учебного пособия характерна простота получения результатов при минимуме теоретических выкладок, требующих от читателя лишь знания базовых курсов классической механики и высшей математики. Книга адресована студентам и преподавателям физических факультетов и специалистам, желающим получить новое, предельно наглядное представление о ключевых понятиях статистической физики и непосредственно воспользоваться ими для конкретных расчетов по моделированию различных физических свойств материалов.