玻尔兹曼因子简介

在物理学中，玻尔兹曼因子是一个权重因子，它决定了在温度T时处于热力学平衡的多状态系统中状态i的相对概率：

从玻尔兹曼因子可以推导出麦克斯韦-玻尔兹曼统计、玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计，它们分别描述了经典粒子、玻色子和费米子的统计规律。

麦克斯韦—玻尔兹曼统计是描述独立定域粒子体系分布状况的统计规律。所谓独立定域粒子体系指的是这样一个体系：粒子间相互没有任何作用，互不影响，并且各个不同的粒子之间都是可以互相区别的，在量子力学背景下只有定域分布粒子体系中的粒子是可以相互区分的，因此这种体系被称为独立定域粒子体系。而在经典力学背景下，任何一个粒子的运动都是严格符合力学规律的，有着可确定的运动轨迹可以相互区分，因此所有经典粒子体系都是定域粒子体系，在近独立假设下，都符合麦克斯韦-玻尔兹曼统计。

• 玻尔兹曼关系（等离子体物理学）

• 玻色–爱因斯坦统计

• 费米-狄拉克统计

• 蒙地卡罗方法

1844：出生于奥地利维也纳

1866：获得维也纳大学博士学位

1869年：将麦克斯韦速度分布律推广到保守力场作用下的情况，得到了玻尔兹曼分布律

1872年：玻尔兹曼建立了玻尔兹曼方程（又称输运方程）

1877年：提出了著名的玻尔兹曼熵公式

1906年：自杀身亡，被葬在维也纳中央公墓。

玻尔兹曼方程或玻尔兹曼输运方程（Boltzmann transport equation，BTE）是一个描述非热力学平衡状态的热力学系统统计行为的偏微分方程，由路德维希·玻尔兹曼于1872年提出。关于此方程描述的系统，一个经典的例子是空间中一具有温度梯度的流体。构成此流体的微粒通过随机而具有偏向性的流动使得热量从较热的区域流向较冷的区域。在现今的论文中，“玻尔兹曼方程“这个术语常被用于更一般的意义上，它可以是任何涉及描述热力学系统中宏观量（如能量，电荷或粒子数）的变化的动力学方程。

玻尔兹曼方程并不对流体中每个粒子的位置和动量做统计分析，而只考虑一群同时占据着空间中任意小区域，且以位置矢量末端为中心的粒子。这群粒子的动量在一段极短的时间内，相对于动量矢量只有几乎同样小的变化（因此这些粒子在动量空间中也占据着任意小区域）。

玻尔兹曼方程可用于确定物理量是如何变化的，例如流体在输运过程中的热能和动量。我们还可以由此推导出其他的流体特征性质，例如粘度，导热性，以及导电率（将材料中的载流子视为气体）。详见对流扩散方程。

玻尔兹曼方程是一个非线性积微分方程。方程中的未知函数是一个包含了粒子空间位置和动量的六维概率密度函数。此方程的解的存在性和唯一性问题仍然没有完全解决，但最近发表的一些结果还是能够让人看到解决此问题的希望。

路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Edward Boltzmann 1844.2.20-1906.9.5），热力学和统计物理学的奠基人之一。

路德维希·玻尔兹曼1844年出生于奥地利的维也纳，1866年获得维也纳大学博士学位。

玻尔兹曼的贡献主要在热力学和统计物理方面。1869年，他将麦克斯韦速度分布律推广到保守力场作用下的情况，得到了玻尔兹曼分布律。1872年，玻尔兹曼建立了玻尔兹曼方程（又称输运方程），用来描述气体从非平衡态到平衡态过渡的过程。1877年他又提出了著名的玻尔兹曼熵公式。