Tämä viesti meni jotenkin ohi, mutta mielestäni aihe on siisti. (ha! ha!)
On syytä huomauttaa, että on olemassa nollaa alhaisempiakin lämpötiloja, mutta ei varmasti mitään kylmempää. Sen sijaan, että se olisi kylmempi, systeemi, jonka absoluuttinen lämpötila on negatiivinen, on ”kuumempi” (tavallaan…) kuin se olisi missä tahansa positiivisessa lämpötilassa. Lämpötila kertoo, missä määrin systeemi on muissa energiatiloissa kuin perustilassaan. Kaikilla systeemeillä on energiatasoja, joko erillisiä tai jatkuvia ja yleensä eri energioita. Positiivisessa lämpötilassa systeemi pyrkii mataliin energiatiloihin, ottaessaan toisinaan yhä korkeampia tasoja lämpötilan kasvaessa, mutta suosien aina hieman matalampia energiatiloja. Positiivinen ääretön lämpötila aiheuttaisi yhdenmukaisen näytteenoton kaikista mahdollisista energiatasoista – matalimman energiatilan suosimisella ei ole merkitystä. Sitten, kun siirrytään negatiiviseen äärettömään lämpötilaan, preferenssi siirtyy matalaenergisistä tiloista korkea-energisiin tiloihin, joten kun negatiivinen lämpötila ”laskee” miinus äärettömästä äärelliseen negatiivisiin arvoihin, systeemi käyttää mieluiten korkeimman energian tilaa, jolloin näytteenotto matalaenergisistä tiloista vähenee, kunnes lopulta systeemi saavuttaa negatiivisen absoluuttisen nollan – suurimman mahdollisen energiamäärän.
Negatiivisen lämpötilan voi luonnollisestikin saavuttaa vain systeemeissä, joissa on äärellinen määrä energiatasoja. Rajoittamaton energia estäisi systeemin tasaisen jakautumisen kaikkien tilojen kesken sekä ”korkeimman” tilan miehittämisen (koska korkeinta tilaa ei ole olemassa).
Tämä on tunnettu aihe (ks. yllä oleva Wikipedian linkki), mutta joillakin se on epämiellyttävä. Hiljattain julkaistiin artikkeli, jonka kirjoittajat väittivät, että kaikki äsken kertomani on joko fysikaalisten todisteiden väärää tulkintaa tai huonon matematiikan törkeää vääränlaista soveltamista… ja vastauksena muut kirjoittajat ovat väittäneet, että edellisen artikkelin väitteet ovat pätemättömiä.
A asksciencessa oli juuri eilen kysymys materian käyttäytymisestä absoluuttisen nollapisteen läheisyydessä, joka OP:n mielestä saattaa olla mielenkiintoinen. (Sekä satoja muitakin, jos OP kyllästyy.)
edit: sana