平衡态是热力学和统计物理学中最基本的概念，传统的热力学和统计物理学是以衡态为基础的。非平衡态的热力学和统计物理学至今没有很好地建立，建立起来的理论是唯像性的，不是从物理学第一性规律出发得到的。原因在于从微观的角度，产生不可能性的原因至今没有搞清楚。物质系统如何从一个不平衡的状态达到平衡的状态，微观物理机制没有搞清楚。
按照目前的一般理解，自然界中存四种相互作用，既引力，电磁力，弱力和强力相互作用。弱力和强力是短程力，只在原子核的空间尺度范围内有效。引力和电磁力是长程力，我们日常生活中的想象主要受引力和电磁力的影响。由于引力比电磁力弱10的负40次方倍，对于地球表面上的化学物理过程，我们主要考虑电磁力的作用。
现有热力学与统计物理学的平衡态研究的是原子分子水平的系统，实际上建立在电磁相互作用的基础上。原子总体不带电，但由于原子核和与核外电荷分布的不均匀，使正负电荷的中心不重合，由此导致电偶极矩和电多极矩。分子则具有更复杂的结构，可以是带电的和不带电的。中性分子容易产生形变，正负电荷中心一般不重合，也可看成电偶极矩和电多极矩。由原子分子组成的热力学系统受正负电荷相互作用支配，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
如果在一个足够大的真空箱里引入一股气流，其中的气体分子则通过对流和碰撞等相互作用扩散到真个空间，并在最终达到均匀分布的状态。这种状态是靠原子分子间的电荷分布达平衡来维持的，即使热力学平衡态。这个过程满足热力学第二定律，系统的熵不断增加，平衡态时系统的熵达到最大值。
如果一个系统中的粒子都是完全电中性的，就不存在电磁相互作用，只存在引力作用。在这样的系统中，粒子之间只有吸引力作用，没有排斥的作用。如果系统中只有两个粒子，这两个粒子要么最终吸引到一起，要么做互相环绕运动。考虑粒子做加速运动会辐射引力波，两个粒子最终仍然会吸引到一起。如果系统中有许多粒子，由众所周知的多体运动的复杂性，其轨道是完全混乱的。由
按照目前的一般理解，自然界中存四种相互作用，既引力，电磁力，弱力和强力相互作用。弱力和强力是短程力，只在原子核的空间尺度范围内有效。引力和电磁力是长程力，我们日常生活中的想象主要受引力和电磁力的影响。由于引力比电磁力弱10的负40次方倍，对于地球表面上的化学物理过程，我们主要考虑电磁力的作用。
现有热力学与统计物理学的平衡态研究的是原子分子水平的系统，实际上建立在电磁相互作用的基础上。原子总体不带电，但由于原子核和与核外电荷分布的不均匀，使正负电荷的中心不重合，由此导致电偶极矩和电多极矩。分子则具有更复杂的结构，可以是带电的和不带电的。中性分子容易产生形变，正负电荷中心一般不重合，也可看成电偶极矩和电多极矩。由原子分子组成的热力学系统受正负电荷相互作用支配，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
如果在一个足够大的真空箱里引入一股气流，其中的气体分子则通过对流和碰撞等相互作用扩散到真个空间，并在最终达到均匀分布的状态。这种状态是靠原子分子间的电荷分布达平衡来维持的，即使热力学平衡态。这个过程满足热力学第二定律，系统的熵不断增加，平衡态时系统的熵达到最大值。
如果一个系统中的粒子都是完全电中性的，就不存在电磁相互作用，只存在引力作用。在这样的系统中，粒子之间只有吸引力作用，没有排斥的作用。如果系统中只有两个粒子，这两个粒子要么最终吸引到一起，要么做互相环绕运动。考虑粒子做加速运动会辐射引力波，两个粒子最终仍然会吸引到一起。如果系统中有许多粒子，由众所周知的多体运动的复杂性，其轨道是完全混乱的。由