Was hat Statistik mit Wärme zu tun?

Sehr viel: Wärmephänomene treten immer nur bei sehr großen Teilchenanzahlen auf. Wärme lässt sich somit nur mit statistischen Methoden, d. h. mit Untersuchungen von Massenerscheinungen, korrekt beschreiben. Es ist klar, dass es keinen Sinn hat, von der durchschnittlichen Energie eines einzelnen Atoms zu sprechen. Wärmeleitung oder Temperatur lassen sich nur mit vielen Partikeln erklären. Und in der Tat geht es, wenn wir im Alltag mit Molekülen oder Atomen zu tun haben, immer um unvorstellbar große Zahlen – bereits ein Mikroliter Wasser (ein Würfel mit 1 mm Kantenlänge) enthält 3 • 10¹⁹ Moleküle.

Übrigens: Nicht nur Wärme und Temperatur sind kollektive Systemgrößen, auch Druck und Dichte zählen beispielsweise hierzu. Sie haben eine überraschende Eigenschaft: Fügt man zwei Körper zusammen, dann ist ihre gemeinsame Temperatur (oder ihre Dichte) der Mittelwert der beiden Einzeltemperaturen, es gilt also »1 + 2 = 1,5«. Größen wie die Masse oder die Länge der Körper addieren sich dagegen wie gewohnt, hier ist 1 + 2 = 3.