統計力学の形成

アナロジーから基礎づけへ―多数の微視的な要素の世界と、巨視的な物質の世界とを関係づける、統計力学。マクスウェルやボルツマンによる気体運動論との差異を踏まえつつ、その歴史と意義を丹念に追跡。アンサンブル概念はいかに誕生・発展し、フォン・ノイマンによる量子統計に到ったか？可逆なミクロと不可逆なマクロの関係史。

アナロジーから基礎づけへ――。時間的に可逆であるミクロな多数の要素と、不可逆なマクロとを関係づける、統計力学。マクスウェルやボルツマンによる気体運動論との差異を踏まえつつ、その歴史と意義を丹念に追跡。アンサンブル概念はいかに誕生・発展し、フォン・ノイマンによる量子統計に到ったか？

目次

序章　
0-1　統計力学の歴史とギブス
0-2　統計力学の歴史の問題系
0-2-1　科学史および物理学史一般に関して
0-2-2　統計力学の学説史に関して
0-2-3　ギブスの『諸原理』に関して
0-3　本書の概要

第1章　気体運動論の困難からアンサンブルへ
1-1　マクスウェルの気体運動論
1-1-1　「気体の動力学的理論の例示」前史
1-1-2　「例示」の速度分布則と粘性係数
1-1-3　粘性係数と逆5乗則――「気体の動力学的理論について」
1-2　アンサンブル概念の萌芽
1-2-1　ボルツマンの気体運動論概説
1-2-2　多原子分子気体の運動論的考察
1-2-3　多原子分子気体のアンサンブル的考察
1-3　マクスウェルの「統計的方法」とアンサンブル
1-3-1　マクスウェルの「統計的方法」
1-3-2　マクスウェルのアンサンブル理論
1-3-3　ボルツマンによる検討

第2章　「力学的アナロジー」とアンサンブル
2-1　循環座標
2-1-1　循環座標の導入
2-1-2　J・J・トムソンの循環座標――「速度座標」
2-1-3　J・J・トムソンによる熱力学の力学への還元
2-2　ヘルムホルツの「単循環系」
2-2-1　力学還元主義の仮説化
2-2-2　「単循環系」の理論
2-2-3　「力学的アナロジー」とは何か
2-3　ボルツマンの「総体」の理論
2-3-1　若きボルツマンの周期系の力学
2-3-2　「総体」――ボルツマンのアンサンブル概念
2-3-3　「総体」の洗練とその後
2-3-4　ボルツマンの像の理論

第3章　ギブス『統計力学の基礎的諸原理』
3-1　ギブスの経歴と初期の熱力学研究
3-1-1　ギブスの経歴
3-1-2　ギブスの熱力学研究――「不均質な物質の平衡について」
3-2　『諸原理』への道
3-2-1　気体運動論および統計力学　ほか

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