Conceitos de física estatística - flutuações no equilíbrio

Abstract

Esse texto corresponde ao conte´udo de trˆes aulas sobre “f´Ä±sica estat´Ä±stica”, destinadas aos participantes da sess˜ao de 2014 da Escola de F´Ä±sica R. A. Salmeron da UnB. O nosso ponto de partida s˜ao modelos estat´Ä±sticos muito simples (g´as de rede, ferromagneto de spin-1/2), utilizados para ilustrar “as competˆencias e o m´etodo da f´Ä±sica estat´Ä±stica”. Introduzimos assim os ensembles de Gibbs, definindo a conex˜ao com a termodinˆamica, e discutindo o papel das flutua¸c˜oes e dos grandes n´umeros. Apresentamos aspectos fenomenol´ogicos das transi¸c˜oes de fase e fenˆomenos cr´Ä±ticos em fluidos simples e ferromagnetos uniaxiais, enfatizando o car´ater universal dos expoentes cr´Ä±ticos. Descrevemos as teorias fenomenol´ogicas de van der Waals e de Curie-Weiss, e a expans˜ao de Landau, que tˆem relevˆancia contemporˆanea, apesar de produzirem expoentes cr´Ä±ticos em discordˆancia com as experiˆencias. Apresentamos ent˜ao o paradigm´atico modelo de Ising do ferromagnetismo, que nos indica o caminho para superar os resultados fenomenol´ogicos. Essas notas terminam com uma apresenta¸c˜ao sum´aria da proposta fenomenol´ogica de escala e das t´ecnicas contemporˆaneas de grupo de renormaliza¸c˜ao.