Also nochmal herzlich willkommen zur Vorlesung über statistische Physik und Thermodynamik.

Normalerweise würde ich Ihnen jetzt an der Stelle sozusagen einen Abriss der Inhaltsangabe geben,

aber die werden Sie viel besser verstehen, wenn wir jetzt direkt mit der Einleitung starten

und danach komme ich auf die Inhaltsangabe zurück.

Also worum geht es in der Vorlesung?

Sie haben Vorlesungen gehört, zum Beispiel über klassische Mechanik,

da haben Sie die Newtonischen Bewegungsgleichungen kennengelernt und verschiedene andere mathematische Varianten davon,

aber im Wesentlichen waren das die Newtonischen Bewegungsgleichungen.

Und dann haben Sie Quantenmechanik gehört, da starten Sie von der Schrödinger Gleichung,

wir wenden das auf verschiedene Beispiele an, oder entsprechend die Elektrodynamik,

da haben Sie die Maxwell-Gleichungen kennengelernt.

In der Vorlesung hier lernen Sie keine neuen Bewegungsgleichungen mehr,

sondern die Idee ist, sich stattdessen anzuschauen, wie ist das Verhalten von vielen Teilchen,

die eben durch solche Bewegungsgleichungen wie die Newtonischen Bewegungsgleichungen beschrieben werden.

Und die einzige neue Komplexität kommt eben daher, dass es sich um viele Teilchen handelt.

Und die Idee ist, dass man dann versucht, im Verhalten dieser vielen Teilchen neue Regelmäßigkeiten,

neue Gesetzmäßigkeiten aufzudecken.

Im Prinzip folgt alles aus der Newtonischen Bewegungsgleichung oder Schrödinger Gleichung,

je nachdem, ob Sie es klassisch oder quantenmechanisch betrachten,

aber dadurch, dass es viele Teilchen sind, wird es einerseits kompliziert,

und andererseits findet man aber wieder neue, einfache, universelle Regelmäßigkeiten.

Und jetzt können Sie sich fragen,

wo ist es wichtig? Und die Antwort ist ganz einfach, Sie brauchen sich nur umschauen.

Zum Beispiel, wenn Sie nach draußen gehen und Sie schauen den Himmel an.

Erstens wissen Sie, der Himmel ist blau, aber Sie kennen auch die Erklärung dafür,

das liegt daran, dass die höheren Frequenzen vom Licht stärker gestreut werden.

Und das allein ist noch kein Effekt, wofür Sie die statistische Physik brauchen,

weil Sie rechnen das aus für ein Atom und dann sagen Sie,

okay, ich muss den Effekt multiplizieren mit der Dichte der Teilchen.

Wenn es mehr Teilchen sind, wird es halt stärker gestreut.

Also das ist noch keine Vielteilchenphysik, da brauchen Sie noch keine statistische Physik.

Aber Sie können sich eine andere einfache Frage vorlegen,

woher kommt es denn, dass da in Kilometerhöhe überhaupt noch viele Gasteilchen vorhanden sind?

Wie kommt es, dass die Atmosphäre mehrere Kilometer hoch ist und nicht etwa einen Meter?

Sehen Sie, wenn Sie einen Meter hoch wären, das wäre schlecht für mich und speziell für Sie dort oben.

Woher kommt es? Und dafür brauchen Sie schon die statistische Physik.

Das ist der Himmel. Dann schauen Sie auf die Wolken.

In den Wolken kondensieren kleine Tröpfchen oder die Wolken vergehen wieder, wenn die Tröpfchen verdampfen.

Und auch dafür brauchen Sie unbedingt statistische Physik, um zu verstehen,

wie viele Teilchen durch ihre gegenseitige Wechselwirkung sich zu so einem Tröpfchen zusammenlagern.

Oder Sie können auf die Sonne blicken und Sie wissen, die Sonne sendet uns helle Strahlung.

Und wenn man die spektral analysiert, dann findet man da ein sehr, sehr einfaches Spektrum.

Und es stellt sich heraus, das hat fast keinerlei Abhängigkeit von den Details der chemischen Elemente,

die in der Sonne sich befinden.

Und das ist auch allgemein richtig für die Wärmestrahlung von beliebigen Körpern.

Und wie kommt es und wie sieht dieses Spektrum aus, dieses Wärmestrahlungsspektrum?

Auch das werden wir verstehen lernen.

Und dann, wenn ich jetzt mit Ihnen rede, dann erzeuge ich Dichteschwankungen und Druckschwankungen.

Und die erreichen Sie dann.

Und auch das ist ein kollektives Phänomen.