ترمودینامیک که بیش از 150 سال پیش توسط کارنو، کلازیوس و دیگران ساختارمند شد، در دو دهه اخیر تجدید حیات قابل توجهی را تجربه کرده است. این پیشرفتها بیشتر به دلیل ترقی عظیم در تکنیکهای تجربی که امکان مشاهده و دستکاری مستقیم در گازهای کوانتومی، مولکولهای دیانای (DNA) و سایر سیستمها در مقیاسهای نانو را فراهم میسازد، به وجود آمده است. مفاهیم و اصول ترمودینامیکی در ابتدا برای توصیف فرآیندهای تبادل حرارت و انجام کار در مقیاس ماکروسکوپی توسعه یافت. با این حال در سالهای اخیر به طور فزایندهای روشن شده است که این مفاهیم، چارچوبی به همان اندازه قدرتمند برای توصیف نظری انرژی و انتقال اطلاعات در سیستمهای میکروسکوپی، از جمله موتورهای حرارتی کوانتومی تا سلولهای بیولوژیکی، فراهم میکنند., ,
کامپیسی در کتاب خود بهعنوان "درسهایی از مبانی مکانیکی ترمودینامیک" که براساس دورههایی است که او در دانشگاه فلورانس تدریس کرده است، در مورد چگونگی ساخت یک چارچوب ترمودینامیکی با استفاده از دینامیک همیلتونی بحث میکند. این سوال اساسی تاریخچه طولانی و جالبی دارد که به کارهای مهم بولتزمن، گیبس و هرتز در اواخر قرن بیستم برمیگردد و با کاربردهای اخیر مفاهیم ترمواستاتیکی در سیستمهای کوچک، اهمیت حیاتی یافته است. در حالی که بسیاری از کتابهای درسی مدرن رویکردی بدیهی را اتخاذ میکنند که از مجموعهای انتزاعی از فرضیههای ترمودینامیکی شروع میشود؛ رویکرد سازنده "پایین به بالا" که کامپیسی دنبال میکند، نشان میدهد که توصیف ترمودینامیکی تقلیلیافته چگونه به طور طبیعی از پیوند میانگینهای زمانی دینامیکی با میانگینهای آماری از طریق نظریه ارگودیک پدیدار میشود., ,
درسهای کامپیسی بهجای هدفگذاری برای دامنه گستردهای از کاربردها، بر ایجاد درک عمیق و مختصر از مفاهیم بنیادی ترمواستاتیک، متمرکز است. نمونههای آموزشی که با دقت انتخاب شدهاند، مفروضات فیزیکی متفاوتی را برجسته میکنند که زیربنای آنسابلهای (هنگردهای) میکروکانونی و کانونی هستند. اثر تعادل تجمیعی که اغلب در ترمودینامیک بدیهی تلقی میشود، میتواند در سیستمهای کوچک (و در بسیاری از موارد نه چندان کوچک) نقض شود که اغلب پیامدهای عمیقی برای توصیف دقیق تبدیل و انتقال انرژی در فرآیندهای میکروبیولوژیکی و کوانتومی دارد. دانشجویان و محققانی که علاقهمند به ایجاد درک بنیادی قوی از مفاهیم ترمودینامیکی هستند، از راهنماییهای ارایه شده توسط این رساله بسیار قدردان خواهند شد., ,
,