自然界中的相变多种多样：磁铁在加热到一定温度时突然
失去磁性，许多金属在极低温下突然失去电阻，成为“超导体”，
晶体会从一种对称突变到另一种对称。各种物理对象在它们处
于渐变阶段时，表现出很强的个性，引起突变的原因也各不相
同。但是，一旦很靠近突变点，各类宏观物质的个性就退居次要
地位，机理颇为不同的相变表现出极大的相似性。例如，比热随
温度的变化会在相变点附近出现一个尖峰，恰当选择比例，可以
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使各种相变的比热尖峰曲线重叠在一起。统计物理学作为理论
物理的一个分支，其任务正在于说明这些共性。近十几年来相
变理论取得了很大进展，发现在突变点附近起决定作用的不是
具体的内部相互作用，而是物理系统的一些非常带普遍性的特
征：例如，相互作用在一个、两个或三个方向显著，比热尖峰的形
状就随之不同。
相变是平衡态下的突变，虽然还有不少没有解决的问题，但
已经研究得比较清楚。非平衡态的突变更为丰富多采，其研究
工作才开始不久。激光可以看作非平衡态相变的一个典型例
子。观察一个半导体激光二极管，当电流较小时，它像普通发光
二极管一样发出荧光，电流达到一定阈值后，突然转变为相干性
强的激光。对激光器在阈值附近行为的研究，说明这类现象与
平衡态下的普通相变有着许多共同之处。当然，理论的更重要
的任务在于阐明非平衡突变所特有的规律。
我们想再次强调指出，突变是大量粒子的一种“合作”或“集
体”现象，不论用什么样的简化了的理论模型来描述，都不能回
避大量粒子背景所带来的一些现象，例如涨落的作用。因此，平
衡和非平衡突变现象的研究，是统计物理学的重要课题，今后还
要继续发展。
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把分子看成一个粒子，它具有许多不同的运动方式：前后、
上下、左右的平动，各种转动和振动，还可能有一些不那么直观
的“内在”运动。每一种运动方式叫作一个“自由度”。统计物理
的对象就是有大量粒子、大量自由度的系统，其数量是如此之
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多，以至把它们看成具有无限多自由度的系统反而更合乎实际
一些。在量子场论中，往往要在连续的时间空间中逐点研究其
运动方式，因而自由度也是无限多的。这就找到了场论和统计
物理的相通之处。近二十年来，这两方面的发展经常互相促进，
形成了一些强有力的方法，解决了一批难题。具有无限多自由
度的系统的运动规律，这类系统经过突变进入新的有序状态的
趋势，可以说是当代理论物理的中心课题之一，其发展正方兴未
艾，而且必将影响到对化学和生物过程的认识。
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