Канонический ансамбль

Канонический ансамбль, статистический ансамбль для макроскопических систем (например, газа в сосуде, кристалла), находящихся в тепловом контакте с окружающей средой, температура которой неизменна. Такие системы можно рассматривать как малые части (подсистемы) большой замкнутой системы, находящейся в состоянии теплового равновесия. Для К. а. характерно, что взаимодействие подсистемы с остальной частью замкнутой системы (т. н. термостатом) считается слабым, так что энергией этого взаимодействия можно пренебречь по сравнению с энергией подсистемы. Поэтому имеет смысл говорить об энергии подсистемы как об определённой величине. Однако взаимодействие между подсистемой и термостатом ведёт к обмену энергией между ними, вследствие чего подсистема может находиться в различных энергетических состояниях. Распределение вероятностей различных микроскопических состояний подсистемы (т. е. состояний, определяемых значениями координат и скоростей всех слагающих подсистему частиц) даётся каноническим Гиббса распределением.

Понятие о К. а. было введено Дж. У. Гиббсом; оно позволяет легко получить основные результаты статистической физики, в частности вывести законы термодинамики.

Лит. см. при ст. Статистическая физика.
Г. Я. Мякишев.