معادلة بولتزمان

 

الحركة العشوائية للجسيمات داخل صندون
، اللون الأحمر لتسهيل متالعة الحركة

أو معادلة النقل لبولتزمان. صاغها بولتزمان عام 1872. تصف السلوك الإحصائي لنظام ديناميكي حراري غير متوازن. المثال الكلاسيكي على ذلك هو سائل ذو درجات حرارة متباينة بين نقاطه مما يتسبب في تدفق الحرارة من المناطق الأكثر سخونة إلى الأبرد، عن طريق الانتقال العشوائي والموجه للجسيمات المكونة لهذا السائل. غالباً ما يُستخدم مصطلح معادلة بولتزمان بمعنى أكثر عمومية، على نحو يشير إلى أي معادلة حركية تصف تغير الكمية العيانية في نظام ترموديناميكي، مثل الطاقة أو الشحنة أو عدد الجسيمات، سواء في الفيزياء التقليدية أو شبه التقليدية أو النسبية، مثل معادلة بولتزمان التي تصف نقل جسيمات مثل الفوتونات (النقل الإشعاعي). تعتبر هذه المعادلة واحدة من أهم المعادلات في الفيزياء من حيث مدى تطبيقاتها (كما في ميكانيك الموائع) ومن خلال آثارها المعرفية، مما يعطي طابعاً عميمياً لمفهوم الأنتروبية في الترموديناميك. وهي تبني جسراً بين الفيزياء المجهرية (السلوك الفردي لمكونات النظام) والفيزياء العيانية (الخصائص الجماعية مثل الطاقة الحرارية واللزوجة والناقلية الكهربائية، إلخ).