2.2 Medie Temporali e d'Ensemble

Definizione delle medie e loro equivalenza

Traiettorie nello spazio delle fasi
Figura 1. Traiettorie multiple che esplorano lo spazio delle fasi.

Media Temporale

Media Temporale

La media temporale di un'osservabile è:

Questa è la media su una singola traiettoria nel tempo.

Media d'Ensemble

Media d'Ensemble

La media d'ensemble è la media su tutte le configurazioni dell'ensemble pesata con la densità di probabilità:

Ipotesi Ergodica

Ipotesi Ergodica

Per sistemi all'equilibrio, le medie temporali sono uguali alle medie d'ensemble:

Questa ipotesi è alla base della meccanica statistica: possiamo calcolare proprietà macroscopiche come medie su un ensemble invece di seguire la dinamica microscopica.

Nota

L'ipotesi ergodica non è sempre valida. Sistemi con costanti del moto oltre all'energia (sistemi integrabili) non sono ergodici.
Fonte: Schwartz, Statistical Mechanics, Lecture 2