Статисти́чна фі́зика — розділ теоретичної фізики, що вивчає системи з дуже великим числом частинок у стані локальної рівноваги.
Звичайно, при дослідженні таких систем нас не цікавить майже випадкова поведінка кожної конкретної мікроскопічної частинки. Статистична фізика саме відслідковує, як із таких мікроскопічних рухів складається усереднена еволюція системи в цілому.
Статистична фізика дає обґрунтування термодинаміці багатьох реальних систем: ідеальних газів, реальних газів, квантових газів, простих конденсованих середовищ (наприклад, ідеальних кристалів, спінових ланцюжків). Зокрема, вона дає тлумачення фізичної природи запроважденого в термодинаміці терміна «ентропія», і пояснює закон неспадання ентропії.
Статистична фізика не описує те, як саме система приходить у стан локальної рівноваги; цю первісну еволюцію системи після її приготування описує фізична кінетика.
Частина статистичної фізики, яка вивчається в шкільному курсі, зветься молекулярною фізикою і є, по суті, більш-менш докладним викладом властивостей ідеального газу.
Квантова статистична фізика — розділ статистичної фізики, в якому на основі законів квантової механіки вивчають фізичні властивості тіл, що складаються з великої кількості мікроскопічних систем (атомів, молекул, їх аґреґатів).
Нечітка статистична фізика описує явища надпровідності, надплинності, турбулентності, колективні явища у твердих тілах і плазмі, структурні особливості рідин, рідких кристалів, дозволила побудувати теорію фазових переходів і критичних явищ, є концептуальною та методологічною основою фізики складних систем.
Статистичний ансамбль — сукупність великої кількості однакових фізичних систем.
Див. також Статистична механіка
Література