Mathematical Statistical Mechanics (Princeton Legacy Library)
Sprache: Englisch
Verlag: Princeton University Press, 1979
- Erstausgabe
- Softcover
- Gebraucht





Anbieter: Southampton Books, Sag Harbor, NY, USASouthampton Books
Verkäufer:in bei ZVAB seit 1. August 2012
Zustand: Gebraucht - Gut
EUR 32,17
Anzahl: 1 verfügbar
In den WarenkorbArtikelbeschreibung des Verkäufers
First Edition, First Printing. Published by Princeton University Press, 1979. Octavo. Paperback. Book is very good. Previous owner name on flyleaf.
Bestandsnummer des Verkäufers 535587
- Titel
- Mathematical Statistical Mechanics (Princeton Legacy Library)
- Autor
- Thompson, Colin J.
- Verlag
- Princeton University Press
- Erscheinungsjahr
- 1979
- Zustand
- Very Good
- Einband
- Paperback
- Sprache
- Englisch
- ISBN-10
- 0691082197
- ISBN-13
- 9780691082196
- Auflage
- First Edition.
While most introductions to statistical mechanics are either too mathematical or too physical, Colin Thompson's book combines mathematical rigor with familiar physical materials. Following introductory chapters on kinetic theory, thermodynamics, the Gibbs ensembles, and the thermodynamic limit, later chapters discuss the classical theories of phase transitions, the Ising model, algebraic methods and combinatorial methods for solving the two-dimensional model in zero field, and some applications of the Ising model to biology.
Originally published in 1979.
The Princeton Legacy Library uses the latest print-on-demand technology to again make available previously out-of-print books from the distinguished backlist of Princeton University Press. These editions preserve the original texts of these important books while presenting them in durable paperback and hardcover editions. The goal of the Princeton Legacy Library is to vastly increase access to the rich scholarly heritage found in the thousands of books published by Princeton University Press since its founding in 1905.
„Inhaltsangabe“ gehört möglicherweise zu einer anderen Auflage dieses Titels.
Auszug. © Genehmigter Nachdruck. Alle Rechte vorbehalten.
Mathematical Statistical Mechanics
By Colin J. ThompsonPRINCETON UNIVERSITY PRESS
All rights reserved.
Contents
Note to the Reade, x,
1. Kinetic Theory, 1,
2. Thermodynamics, 32,
3. The Gibbs Ensembles and the Thermodynamic Limit, 54,
4. Phase Transitions and Critical Points, 78,
5. The Ising Model: Algebraic Approach, 116,
6. The Ising Model: Combinatorial Approach, 145,
7. Some Applications of the Ising Model to Biology, 177,
Appendixes,
A Measure-theoretic Statement of Liouville's Theorem, 211,
B Ergodic Theory and the Microcanonical Ensemble, 214,
C Lebowitz-Penrose Theorem for Magnetic Systems, 218,
D Algebraic Derivation of the Partition Function for a Two-dimensional Ising Model, 229,
E Combinatorial Solution of the Dimer and Ising Problems in Two Dimensions, 244,
Bibliography, 263,
Index, 275,
CHAPTER 1
Kinetic Theory
1-1 Historical Sketch
1-2 The Krönig-Clausius Model
1-3 The Maxwell Distribution
1-4 The Boltzmann Equation
1-5 Boltzmann's H Theorem, Entropy, and Information
1-6 The Maxwell–Boltzmann Distribution
1-7 Time Reversal, Poincaré Cycles, and the Paradoxes of Loschmidt and Zermelo
1-8 Validity of the Boltzmann Equation
1-9 The Kac Ring Model and the Stosszahlansatz
1-10 Concluding Remarks
PROBLEMS
1-1 Historical Sketch
Among the earliest recorded speculations on the nature of matter and the material world were those of Thales of Miletus (about 640–547 B.C.), many of whose ideas may have had their origin in ancient Egyptian times. He suggested that everything was composed of water and substances derived from water by physical transformation. About 500 B.C. Heraclitus suggested that the fundamental elements were earth, air, fire, and water and that none could be obtained from another by physical means. A little later, Democritus (460–370 B.C. claimed that matter was composed of "atoms," or minute hard particles, moving as separate units in empty space and that there were as many kinds of particles as there were substances. Unfortunately, only second-hand accounts of these writings are available. Similar ideas were put forward by Epicurus (341–276 B.C.) but were disputed by Aristotle (384–322 B.C.), which no doubt accounts for the long delay in further discussions on kinetic theory.
Apart from a poem by Lucretius (A.D. 55), expounding the ideas of Epicurus, nothing further was done essentially until the seventeenth century, when Gassandi examined some of the physical consequences of the atomic view of Democritus. He was able to explain a number of physical phenomena, including the three states of matter and the transition from one state to another; in a sense he fathered modern kinetic theory.
Several years later, Hooke (1635–1705) advanced similar ideas and suggested that the elasticity of a gas resulted from the impact of hard independent particles on the enclosure. He even attempted on this basis to explain Boyle's law (after Robert Boyle, 1627–1691), which states that if the volume of a vessel is allowed to change while the molecules and their energy of motion are kept the same, the pressure is inversely proportional to the volume. The first real contribution to modern kinetic theory, however, came from Daniel Bernoulli (1700–1782). Although he is often incorrectly credited with many of Gassandi's and Hooke's discoveries, he was the first to deduce Boyle's law from the hypothesis that gas pressure results from the impacts of the particles on the boundaries. He also foresaw the equivalence of heat and energy (about 100 years before anyone else realized it), so it is perhaps only just that Daniel Bernoulli has been given the title "father of kinetic theory." His work on kinetic theory is contained in his famous book Hydrodynamica, which was published in 1738. The interested reader can examine a short excerpt of this work in Volume 2 of The World of Mathematics [Newman (B1956)] or in Volume 1 of a three-volume work, Kinetic Theory, by S. G. Brush (B1965), where many other papers of historical interest can be found.
After Bernoulli there is little to record for almost a century. We then find Herapath (1821), Waterston (1845), Joule (1848), Krönig (1856), Clausius (1857), and Maxwell (1860) taking up the. subject in rapid succession. From this point on we shall depart from a full history of development and concentrate on only the significant contributions from Clausius, Maxwell, and Boltzmann, who together paved the way for statistical mechanics.
1-2 The Krönig–Clausius Model
The Krönig-Clausius model [Krönig (1856) and Clausius (1857)] is perhaps the simplest possible model of an ideal gas and is described simply as follows.
Consider a cube of side l containing N molecules each of mass m. We denote by V = l3 the volume of the cube and by A = l2 area of each of the six faces (see Figure 1.1), and we make the following
Assumption. The molecules are evenly divided into six uniform beams moving with velocity c in each of the six coordinate directions.
The problem is to find the pressure the molecules exert on each of the six faces of the cube. Since pressure is force per unit area and force is momentum per unit time, we have
pressure = momentum/unit area × unit time. (2.1)
In time δt, only the fraction
[cδt/l] N (2.2)
of the molecules can strike a face. Only one sixth of these are moving toward any given face, and each molecule imparts momentum 2mc to the face it strikes, so the pressure P exerted on a face is
[MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII]. (2.3)
If we now identify ½ Nmc2 with the total kinetic energy E we obtain Boyle's law:
PV = 2/3 E. (2.4)
We stress that from the mathematical point of view this model is irreproachable. Moreover, it yields the "correct" relation between P and V. From the physical point of view, however, the assumption that all molecules move with uniform speed parallel to the coordinate axes is clearly absurd. A more realistic assumption would allow the velocities to be described by a probability density. This leads us to Maxwell's model.
1-3 The Maxwell Distribution
In 1859 Maxwell [Maxwell (1860)] proposed the following model: Assume that the velocity components of N molecules, enclosed in a cube with side l, along each of the three coordinate axes are independently and identically distributed according to the density f(α) = F(- α), i.e.,
f(vi) dvi = the probability that the ith velocity component is between vi and vi + dvi, (3-1)
where i = 1, 2, 3 refer to the three coordinate axes. As before, only the fraction
[viδt/l] N (3.2)
of the molecules whose ith velocity component is vi can strike a face perpendicular to the i axis in time δt. Hence the pressure exerted on such a face is
[MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII], (3.3)
where <...> denotes the probabilistic average with respect to the distribution f(α), i.e.
[MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII]. (3.4)
Now, since we are assuming that each component has the same distribution,
[MATHEMATICAL...
„Über diesen Titel“ gehört möglicherweise zu einer anderen Auflage dieses Titels.
Southampton Books
Sag Harbor, NY, USA
Verkäufer:in bei ZVAB seit 1. August 2012
Versandkosten innerhalb von USA
| Artikel | 4 bis 8 Werktage | 2 bis 4 Werktage |
|---|---|---|
| Erster Artikel | EUR 4,45 | EUR 8,91 |
Zahlungsarten
- PayPal
Shopbeschreibung
We are located in the village of Sag Harbor, New York. We sell both new and collectible books. Most of our first edition and collectibles are listed on Abebooks, but please contact us if you are looking for anything particular.
Spezialisierung
First Editions & CollectiblesUnternehmensdaten der Verkäuferin bzw. des Verkäufers
Southampton Books LLC
16 Hampton Road
Southampton, NY USA 11968
Verkaufsbedingungen
We offer a 30 day money back guarantee if you are unhappy with your purchase for
any reason or if you decided you no longer need the purchased book.
Bookseller Information
Gregory Harris
Restaurant of the Mind Books
P.O. Box 516
Sag Harobr, NY 11963
(631) 721-6406
www.rotmbooks.com
NY Tax ID #: 271385687
Widerrufsrecht
Wenn Sie Verbraucher sind, können Sie gemäß den folgenden Bestimmungen vom Vertrag zurücktreten. Verbraucher ist jede natürliche Person, die zu Zwecken handelt, die nicht ihrer kaufmännischen, gewerblichen, künstlerischen oder beruflichen Tätigkeit zugerechnet werden können.
Informationen zum Widerrufsrecht
Gesetzliches Widerrufsrecht
Sie haben das Recht, den Vertrag innerhalb von 14 Tagen ohne Angabe von Gründen zu widerrufen.
Die Widerrufsfrist beträgt 14 Tage ab dem Tag, an dem Sie oder ein von Ihnen benannter Dritter, der nicht der Transporteur ist, die letzte Ware oder den letzten Posten oder das letzte Exemplar in Besitz genommen hat.
Um das Widerrufsrecht auszuüben, füllen Sie auf unserer Website unter „Meine Einkäufe" in „Mein Nutzerkonto" eine eindeutige Erklärung elektronisch aus und senden Sie sie ab. Wir werden Ihnen unverzüglich eine Bestätigung über den Eingang eines solchen Widerrufs auf einem dauerhaften Datenträger (z. B. per E-Mail) übermitteln.
Um die Widerrufsfrist einzuhalten, reicht es aus, dass Sie Ihre Mitteilung über die Ausübung des Widerrufsrechts vor Ablauf der Widerrufsfrist absenden.
Auswirkungen des Widerrufs
Wenn Sie diesen Vertrag widerrufen, erstatten wir Ihnen alle Zahlungen, die wir von Ihnen erhalten haben, einschließlich der Lieferkosten (mit Ausnahme der zusätzlichen Kosten, die entstehen, wenn Sie eine andere Art der Lieferung als die von uns angebotene günstigste Standardlieferung gewählt haben).
Wir können einen Abzug von der Rückerstattung für den Wertverlust der gelieferten Waren vornehmen, wenn der Verlust auf eine unnötige Behandlung durch Sie zurückzuführen ist.
Wir werden die Rückerstattung unverzüglich und nicht später als 14 Tage nach dem Tag vornehmen, an dem wir über Ihre Entscheidung, diesen Vertrag zu widerrufen, informiert wurden.
Für die Rückerstattung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie für die ursprüngliche Transaktion verwendet haben, es sei denn, Sie haben ausdrücklich etwas anderes vereinbart; in keinem Fall werden Ihnen aufgrund einer solchen Rückerstattung Gebühren berechnet.
Wir können die Rückzahlung verweigern, bis wir die Waren wieder zurückerhalten haben oder Sie den Nachweis erbracht haben, dass Sie die Waren zurückgesandt haben, je nachdem, was eher eintritt.
Sie müssen die Waren unverzüglich und in jedem Fall spätestens 14 Tage ab dem Tag, an dem Sie uns über den Widerruf dieses Vertrags unterrichten, an Southampton Books, Sag Harbor, New York, U.S.A., +1 6312830270, zurücksenden oder übergeben. Die Frist ist eingehalten, wenn Sie die Ware vor Ablauf der Frist von 14 Tagen zurücksenden. Sie müssen die direkten Kosten der Rücksendung der Waren tragen. Sie haften nur für einen etwaigen Wertverlust der Waren, der auf eine Behandlung zurückzuführen ist, die nicht zur Prüfung der Art, Eigenschaften und Funktionsweise der Waren erforderlich ist.
Ausnahmen vom Widerrufsrecht
Das Widerrufsrecht gilt nicht für:
- Die Lieferung von Zeitungen, Zeitschriften oder Magazinen mit Ausnahme von Abonnementverträgen; und
- Die Lieferung digitaler Inhalte, die nicht auf einem physischen Medium (z. B. auf einer CD oder DVD) geliefert werden, wenn Sie bei Ihrer Bestellung akzeptiert haben, dass wir mit der Lieferung beginnen können und dass Sie nach Beginn der Lieferung den Vertrag nicht mehr widerrufen können.
Versandbedingungen
Orders always ship the next business day after a sale. All books are packed in multiple layers of bubble wrap and in sturdy boxes. The only time a book will ship in an envelope is that if you request Priority Mail Padded Envelope shipping, but rest assured the book will be wrapped securely in multiple layers and the corners will be protected.