Энтропия Гиббса в статистической механике

Энтропия Гиббса представляет особый интерес для философии физики, поскольку энтропия, введенная Гиббсом при построении статистической механики, формально остается постоянной в неравновесном процессе. Таким образом возникает противоречие между формальным математическим выводом в рамках метода Гиббса и вторым законом термодинамики. Ниже после краткого описания работы Гиббса, в которой Гиббс первым обратил внимание на это обстоятельство, представлены реакции физиков.

Термин статистическая механика идет от названия книги Гиббса 'Статистическая механика' 1902 года; он связан с тем, что рассматривается поведение системы из большого количества частиц, подчиняющихся законам механики Гамильтона. В настоящее время также используются термины статистическая физика или статистическая термодинамика. Людвиг Больцман высоко оценил книгу Гиббса; в лекции Больцмана в 1904 году 'О статистической механике' подчеркивалась роль Гиббса:

'Заслуга приведения этой науки в единую систему, изложения ее в одной объемистой монографии и придания ей характерного имени принадлежит одному из величайших американских мыслителей, а в области чистого абстрактного мышления и чисто теоретических исследований, может быть, величайшему из всех — Уилларду Гиббсу, недавно скончавшемуся профессору Йельского колледжа. Он назвал эту науку статистической механикой.'

Работы Больцмана в этой области в основном были посвящены поведению разреженных газов, что отражено в названии его книги 'Лекции по теорию газов', поэтому область применения его подхода была ограничена. Для рассмотрения систем с любыми взаимодействиями между частицами Гиббс ввел понятие ансамбля, которое нередко интерпретируется как уход от рассмотрения индивидуальной системы. Например, Больцман в лекции написал таким образом (также см. ниже цитаты из описания пути 'Назад к Больцману'):

'Для математической трактовки этого предположения была изобретена особая наука, имевшая своей задачей не рассмотрение движения каждой отдельной механической системы, но нахождение свойств комплекса очень многих механических систем.'

Далее: https://blog.rudnyi.ru/ru/2025/01/gibbs-entropy.html