Термодинамические системы
Металл отжигают, нагревая его до температуры, превышающей точку его плавления, а затем давая ему медленно остыть. При высоких температурах атомы, обладая высокими энергиями и свободой перемещения, случайным образом принимают все возможные конфигурации. При постепенном снижении температуры энергии атомов уменьшаются, и система в целом стремится принять конфигурацию с минимальной энергией. Когда охлаждение завершено, достигается состояние глобального минимума энергии.
При фиксированной температуре распределение энергий системы определяется вероятностным фактором Больцмана
![](../../../../img/tex/9/d/e/9de5a95c5bcbf9848cc3a79eaf956440.png)
где
![](../../../../img/tex/9/5/3/953e032aceed5dc1bda928dc26155de0.png)
![](../../../../img/tex/5/8/4/584ea12862cbbe5b1bb3aba040881725.png)
![](../../../../img/tex/3/d/2/3d2aaa9d1086426997ff3990331eb40f.png)
Отсюда очевидно: имеется конечная вероятность того, что система обладает высокой энергией даже при низких температурах. Сходным образом имеется небольшая, но вычисляемая вероятность, что чайник с водой на огне замерзнет, прежде чем закипит.
Статистическое распределение энергий позволяет системе выходить из локальных минимумов энергии. В то же время, вероятность высокоэнергетических состояний быстро уменьшается со снижением температуры. Следовательно, при низких температурах имеется сильная тенденция занять низкоэнергетическое состояние.