While statistical mechanics describe the equilibrium state of systems with many degrees of freedom, and dynamical systems explain the irregular evolution of systems with few degrees of freedom, new tools are needed to study the evolution of systems with many degrees of freedom. This book presents the basic aspects of chaotic systems, with emphasis on systems composed by huge numbers of particles. Firstly, the basic concepts of chaotic dynamics are introduced, moving on to explore the role of ergodicity and chaos for the validity of statistical laws, and ending with problems characterized by the presence of more than one significant scale. Also discussed is the relevance of many degrees of freedom, coarse graining procedure, and instability mechanisms in justifying a statistical description of macroscopic bodies. Introducing the tools to characterize the non asymptotic behaviors of chaotic systems, this text will interest researchers and graduate students in statistical mechanics and chaos.

La meccanica statistica (MS) nell'insegnamente universitario e' spesso confinata in una posizione itermedia tra le tre grandi aree della fisica teorica, la fisica della materia e la fisica matematica. In genere vengono discussi gli aspetti "pratici," di supporto alla fisica della materia, che pur importanti non esauriscono la rilevanza concettule della meccanica statistica. Esistono molti ottimi libri (Huang, Landau-Lifsits, Chandler, Peliti etc) che trattano in modo dettagliato gli aspetti tecnici della meccanica statistica. Lo scopo del nostro libro non e' quello di presentare metodi (esatti ed approssimati) per determinare le proprieta termodinamiche a partire dalle interazioni microscopiche, quanto discutere alcuni aspetti concettuali della meccanica statistica che sono spesso poco trattati. In particolare: 1- Il ruolo dell'ipotesi ergodica 2- L'importanza dei tanti gradi di liberta per le leggi statistiche 3- L'interpretazione degli ensemble in termini di probabilita; 4- L'irreversibilita macroscopica 5- L'utilizzo della meccanica statistica per provare l'ipotesi atomistica e la determinazione delle scale (spaziali ed egernetiche) del mondo microscopico."