宇宙中的很多系统可近似看成自引力系统，如星团，星系，星系团等，研究自引力的体系的共性有助于我们更好地理解宇宙中各系统的行为。作者本人用统计物理的方法试图找出自引力体系的热力学行为及其可能的热力学平衡态，从而进一步探索星系，星团等天文系统的演化及可能产生的对宇宙学的影响。　　 本文首先介绍宇宙学及天体物理的相关背景知识，着重于宇宙结构形成及目前的天文观测及数值模拟给出的结果。随后，我们也将介绍目前长程力系统的热力学及统计物理的发展现状及面临的问题。　　 我们在基于前人工作的基础上将给出自己对于自引力系统的统计物理的观点及其对相关天文现象的解释。如果波尔兹曼熵对引力系统也是适合的，则由最大熵原理我们得到的将是等温解，这个解给出的质量及能量为无穷大，是不可接受的。故此处我们没有坚持最大熵原理，而比较理想气体与自引力气体的迟豫过程也使我们认为自引力系统的熵可能不会一直增大。在具体工作中，我们首先采用SimonWhite的熵形式在质量及能量的约束下计算了熵的一级及二级变分。若不把金斯方程当做微分约束，我们得到的仍然是等温解，这与之前的工作相同。若把金斯方程当做微分约束并将其放入整个变分过程中，由熵的驻点我们得到了一个不同于等温解的状态方程，其解的形式可近似写为等温解加多方解的形式，由于多方解的一个特点是可以在有限半径处为零，故这个新的状态方程给出的质量及能量有限。由熵的二级变分，我们得出了鞍点熵的结论。特别的，若质量扰动以短波为为主时，迟豫以短程迟豫为主，熵将增大，这与传统的短程力系统的熵的表现行为类似;若质量扰动以长波为主，系统将会经历长程的剧烈迟豫，按照计算结果熵会减小，这与自引力系统上会坍缩在一个有限的体积内的事实相符。将理论结果与观测与数值模拟相比较，这个新的状态方程给出的密度轮廓能很好的符合椭圆星系的亮度轮廓与由漩涡星系的旋转曲线给出的暗物质晕的密度轮廓，却只能与N体模拟的暗物质晕的外侧的密度轮廓相符合。这些结果或许会对星系演化的相关问题产生一定的影响。