Meny

Javascript verkar inte påslaget? - Vissa delar av Lunds universitets webbplats fungerar inte optimalt utan javascript, kontrollera din webbläsares inställningar.
Du är här

Fysik: Grundläggande statistisk fysik och kvantstatistik

Kurs 7,5 högskolepoäng

What is Statistical Mechanics? To answer, we need to have a little detour and start to talk about another topic, namely Thermodynamics.

Thermodynamics is interested in the relationship among a small number of macroscopic quantities of a body. e.g. pressure, volume, temperature, magnetisation, etc. As such, the basic concepts in thermodynamics rely directly on empirical, experimental confirmation. The power and appeal of thermodynamics is that its predictions are general and robust, and without reference to the microscopic nature of a system: Einstein, once asked about a theory of matter that would change very little or not at all over the next two hundred years, stated that he would make his bet on Thermodynamics.

In a mathematical perspective, thermodynamics has to do with mathematical identities involving derivatives of well defined function. In a physical sense,  it has to do first and foremost with the equilibrium properties of a systems, but also transformations such as heating, cooling, melting, volume compression, (de)-magnetisation, etc, chemical reactions, conversion of mechanical work into heat, conversion of heat into mechanical work, etc. 

Statistical mechanics is concerned with explaining how such properties and transformation occur as a consequence of the microscopic properties of a system. At small scales, e.g. at the quantum scale, things change incessantly in time, due to electronic, atomic and molecular motion and collisions. How to reconcile the micro- and macro- pictures?  For example, how to understand that, while both Newton’s and Schrodinger’s equations appear to be reversible in time at the microscopic level (i.e. without preferred direction of time), on the macroscopic scale we often observe irreversible changes, like at the breaking of a glass, or the mixing of coffee with milk in a cup ? Why does a broken glass not recompose spontaneously? Why do not coffee and milk in a cappuccino mutually separate spontaneously? Or, how is it possible that in thermodynamical equilibrium, the temperature, the pressure, etc. of a body stay constant, given the never-ending motion of the micro-constituents of the body? 

Statistical mechanics provides answers and explanations to these fascinating and deep questions, reconciling microscopic world and macroscopic observations. But the number of microscopic degrees of freedom of a macroscopic body is enormous. So one has to abandon a deterministic approach to the dynamics of each individual particle, and adopt a statistical perspective. Thus concepts like probability, averages, fluctuation become centerstage, and yet in this way a clear connection with the thermodynamical level of description can be established. This program can be accomplished both at the classical and quantum level.

What has been just described constitutes the essence of the course in statistical mechanics, where starting from a microscopic description of matter,

  1. the central concept of entropy is introduced,
  2. a connection with thermodynamical quantities is established, and
  3. paradigmatic systems such as the ideal (quantum an classical) gases are studied.

The overall topic is truly fascinating, since it shows in a beautiful way how what we experience in everyday life naturally emerges from the behavior of matter down at the fundamental space, time, and energy scales.

 

 

 

 

Mer om utbildningen hittar du på http://liveatlund.lu.se/departments/physics-N/FYSB12/Pages/default.aspx

Kontakt

Grundutbildning i fysik inom naturvetenskapliga fakulteten
Sölvegatan 14 C, 223 62 Lund
Box 118, 221 00 Lund
+46 46 222 77 21

Mathieu Gisselbrecht

Studievägledare

+46 46 222 82 75

mathieu [dot] gisselbrecht [at] sljus [dot] lu [dot] se

Behörighet & urval

Förkunskapskrav

Grundläggande samt FYSA01 Allmän fysik, 30 hp och 45 hp Matematik, inklusive NUMA01 Beräkningsprogrammering med Python, 7,5 hp, MATB22 Lineär algebra 2, 7,5 hp och MATB21 Flervariabelanalys 1, 7,5 hp, eller motsvarande

Urval

Platserna fördelas enligt: Betyg: 20 %, Högskoleprov: 10 %, Akademiska meriter (APGR): 70 %.

Anmälan & antagning

Alla utbildningstillfällen

Start Höstterminen 2019

Studieperiod

Ansökan

Dagtid Lund, halvtid 50%

På engelska

28 oktober 2019 - 19 januari 2020

Öppen för sen anmälanAnmäl dig

Senaste antagningspoäng

UrvalsgrupperHT 2019

Gymnasiebetyg utan komplettering (BI)-

Högskoleprovet (HP)-

Akademiska poäng på grundnivå (APGR)*

- (streck) = ingen antagen i gruppen
* (stjärna) = alla antagna i gruppen

Tabellen visar lägsta meritkrav/poäng på högskoleprovet som krävdes för aktuell termin. Siffrorna varierar beroende på bland annat antal sökande och antal platser. Läs mer om antagningspoäng.

Antagna studenter totalt

Höstterminen 201964 st

Start Vårterminen 2020

Studieperiod

Ansökan

Dagtid Lund, halvtid 50%

På engelska

23 mars 2020 - 7 juni 2020

Öppnas för anmälan 16 september 2019

Du anmäler dig till våra kurser och program på Antagning.se. Där kan du sedan följa din anmälan och kontrollera att dina meriter registrerats. Det är även där du loggar in för att svara på ditt antagningsbesked.

Läs mer om anmälan och antagning samt sista anmälningsdag på våra Studera-sidor

Antagning.se

Sen anmälan

Efter sista anmälningsdag stänger anmälan till alla utbildningar. De kurser och program som har platser kvar efter första urvalet kan öppna för sen anmälan efter att de första antagningsbeskeden publicerats. Dessa utbildningar är då märkta ”Öppen för sen anmälan” på Antagning.se. Detta gäller anmälan till vår-, sommar- och hösttermin.

Läs mer om sen anmälan här

Gör en sen anmälan på Antagning.se

 

 

 

Anmälnings- och studieavgifter för medborgare utanför EU/EES

Avgifterna gäller alltså inte dig som är medborgare i Sverige, något annat EU- eller ESS-land eller Schweiz. Läs vidare på https://www.antagning.se/sv/Ta-reda-pa-mer-/Anmalnings--och-studieavgifter/

Anmälningsavgiften är 900 kronor. Studieavgiften för Fysik: Grundläggande statistisk fysik och kvantstatistik är 18 125 SEK.

Box 117, 221 00 LUND
Telefon 046-222 00 00 (växel)
Telefax 046-222 47 20
lu [at] lu [dot] se

Fakturaadress: Box 188, 221 00 LUND
Organisationsnummer: 202100-3211
Om webbplatsen