麦克斯韦在1859年的报告中首次将统计学的方法应用于气体动理论的研究,随后在此基础上提出了“物理学的定律都是统计的”这一伟大思想。该思想对后世影响极大,在物理学上促成了统计物理的诞生,在哲学上让机械自然观发生了动摇,促使一些科学家重新思考我们这个世界的基本构成法则。事实上,统计力学的诞生不仅由于杰出人才,也与当时科学的背景紧密相关。热力学与统计力学的起源关系甚密,概率论和数理统计也是统计力学诞生的重要知识基础。研究热力学发展和统计思想发展,有助于更好地理解统计力学的诞生。本文基于热力学发展中的几位关键人物的论文、著作等原始文献、一些围绕这些伟大科学家的研究,以及其他与这些问题相关的著作,对数理统计学的发展做出了简要描述,分析了热力学发展中的几个关键概念的变化,澄清了一些长期以来的误解,并在此基础上就一些问题进行了讨论。具体内容有以下几方面。第一,探究概率论与数理统计的发展历程。作为统计力学的主要数学背景,概率论和统计的发展是极其重要的。可以认为,基于概率论的发展,统计物理学拥有了数学工具。第二,分析人类对热本质概念的理解的变化,尤其是热质说是如何变为热运动说的,又是如何与能量概念相结合的。针对这些问题的分析与讨论有助于思考人类认识自然事物的历程。通过研究发现,学界长期以来未将伦福德的热理论中“相对的”特点表现出来,因而对其理论的意义产生了误解。第三,基于热力学第一定律和第二定律的建立,分析力、活力、功、能量、能率、功率等概念是如何建立起联系的,以及热力学定律的提出与热力学建制的紧密联系。可以认为,技术实践中的工人为热力学发展做出了不可磨灭的贡献。而针对能量的讨论,是“同时发现”的典型例证,亦是抛弃旧的热本质概念的必要因素。第四,就气体动理论的发展进行总结,回溯麦克斯韦伟大的历史成就,思考科学共同体对一个新观点的接纳需要哪些条件。从这一历史事件可以看出,科学共同体的评判标准很大程度上伴随着精英科学家的观念转变而变化。第五,回顾整篇文章,对一些埋藏在其中的问题进行再次讨论。另外,就自己关于科技史研究的方法的观点进行阐述和论证。从中可以发现,相比于对历史事件的描述,对历史人物的评价是可有可无的。