Проведен сравнительный анализ описания термодинамических флуктуаций в статистической механике (подход Гиббса) и статистической термодинамике (подход Эйнштейна). Получено решение проблем Гиббса и Эйнштейна, возникающих при вычислении флуктуаций давления в ограниченной макроскопической системе, находящейся в тепловом равновесии или вблизи него. Дана современная формулировка подхода Гиббса, позволяющая вычислять равновесные флуктуации давления без каких-либо дополнительных предположений. С этой целью проведено доказательство обобщенных теорем Боголюбова-Зубарева и Гельмана-Фейнмана для классического и квантового описаний макросистемы. Разработана статистическая версия подхода Эйнштейна, показывающая, что результаты расчета флуктуаций давления в двух подходах принципиально различны. Продемонстрированы как «генетическая» связь подходов Гиббса и Эйнштейна, так и концептуальное различие их физических основ. Полученные результаты, справедливые для любой термодинамической системы, иллюстрируются на примере идеального газа микрочастиц в невырожденном режиме в рамках классического и квантового описаний. На основе результатов работы обсуждается соответствие между микро- и макроописаниями физического объекта, а также перспективы развития статистической термодинамики.

PACS: 05.20.Gg, 05.30.Ch, 05.40.−a, 05.70.Ce (все) DOI: 10.3367/UFNr.0170.200012a.1265 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2000/12/a/ 000167166600001 Цитата: Рудой Ю Г, Суханов А Д "Термодинамические флуктуации в подходах Гиббса и Эйнштейна" УФН 170 1265–1296 (2000) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks English citation: Rudoi Yu G, Sukhanov A D “Thermodynamic fluctuations within the Gibbs and Einstein approaches” Phys. Usp. 43 1169–1199 (2000); DOI: 10.1070/PU2000v043n12ABEH000828