Principi della termodinamica. Equilibrio termodinamico. Potenziali termodinamici. Teoria cinetica. Teorema di H di Boltzmann. Distribuzione Maxwell-Boltzmann. Teoria degli ensembles di Gibbs. Meccanica statistica classica: spazio delle fasi. Teorema di Liouville. Principio di equiprobabilità a priori. Insieme microcanonico. Teorema del viriale. Equipartizione di energia. Gas ideale classico. Derivazione della termodinamica per sistemi quasi isolati. Il paradosso di Gibbs. Sistema a contatto con un termostato. Concetto statistico di temperatura. Insieme canonico. Fluttuazioni energetiche. Sistemi con numero variabile di particelle. Potenziale chimico. Ensemble grand-canonico. Fluttuazioni di densità nei sistemi aperti. Paradosso di Gibbs e conteggio corretto degli stati microscopici. Postulati della meccanica statistica quantistica. Matrice di densità. Equazione quantistica di Liouville. Formulazione della teoria quantistica dell'insieme di Gibbs. Terza legge della termodinamica. Gas ideale di Fermi e Bose. Condensazione di Bose-Einstein e sistemi superfluidi. Eccitazioni elettromagnetiche in una cavità. Eccitazioni termiche nei solidi. Equilibrio statistico nelle nane bianche. Gas elettronico nei metalli. Comportamento a bassa temperatura di Bose e Fermi di un gas debolmente imperfetto. Eccitazioni elementari nell' elio liquido. Sistemi interagenti classici. Sviluppo a cluster per un gas. Sviluppo dell'equazione di stato viriale di un gas perfetto. Derivazione delle forze di Van der Waals. Transizioni di fase e fenomeni critici. Esponenti critici e invarianza di scala. Il modello di Ising per il ferromagnetismo e il modello del gas reticolare. La teoria di campo medio. Teoria del gruppo di rinormalizzazione e sue applicazioni. Metodi numerici: il metodo Monte Carlo e la dinamica molecolare - Alcuni algoritmi e applicazioni. Caos deterministico e fondamenti della meccanica statistica. Esponenti di Lyapunov. Entropia di Kolmogorov-Sinai. Processi stocastici.

K. Huang :Statistical Mechanics,J. Wiley & Sons (1987)
R.K. Pathria :Statistical Mechanics,Pergamon Press (1996)
E. Ott:Chaos in Dynamical systems, Cambridge University Press (1993)