统计热力学
热力学涨落
/ fluk-choo-AY-shuns /
凑近看一池平静的湖水，你会发现水面从来不是完全静止的——即使看上去平滑，细小的涟漪也来来去去。热力学涨落，就是任何可测量量身上的这种涟漪：一个系统的能量、压强或密度，围绕它们的平均值所做的细小、随机、不停歇的摆动，由分子永不安分的运动所驱动。
更确切地说，涨落是某个性质相对它系综平均值的瞬时偏离。比如在正则系综里，能量并非严格固定；它会抖动，而抖动的幅度直接与热容相联系。值得注意的是，这些摆动的相对大小会随系统变大而缩小：涨落正比于粒子数平方根的倒数而衰减。
它为什么重要：涨落解释了为什么对日常物体热力学显得如此确定（一升气体的抖动小到完全可忽略），可对微小物体却至关重要——它们让天空变蓝（密度涨落散射光线）、设定精密测量的极限，并支配纳米尺度机器和单个分子的行为。诚实的提醒是：“涨落可忽略”只在大系统极限下才成立；把系统缩小，涨落就反客为主。
把一粒微小的花粉悬浮在水里，在显微镜下它会明显地颤动——布朗运动——因为水分子随机的敲击在每一瞬间并不会完全相互抵消。这粒花粉小到使涨落永远不会被平均掉，从而把原子那看不见的抖动变得可见。
布朗运动是热力学涨落在小颗粒上变得可见的体现。
能量涨落与热容是同一枚硬币的两面：一个系统的能量抖动越大，它的热容就越大。这种“涨落-耗散”联系，让你能通过观察平衡时的摆动来测出系统的响应。
又称
另见