Ce post m’a un peu échappé, mais je trouve que c’est un sujet cool. (ha ! ha !)
Il est bon de préciser qu’il existe des températures inférieures à zéro, mais certainement rien de plus froid. Plutôt que d’être plus froid, un système à température absolue négative est « plus chaud » (en quelque sorte…) qu’il ne le serait à toute température positive. La température indique la mesure dans laquelle un système occupe d’autres états énergétiques que son état fondamental. Tous les systèmes ont des niveaux d’énergie, discrets ou continus, et généralement d’énergies différentes. À température positive, un système tend vers les états de basse énergie, échantillonnant occasionnellement des niveaux de plus en plus élevés à mesure que la température augmente, mais toujours avec une légère préférence pour les basses énergies. Une température positive infinie entraînerait un échantillonnage uniforme de tous les niveaux d’énergie possibles, la préférence pour l’état le plus bas étant sans importance. Ensuite, en enveloppant la température négative-infinie, la préférence passe des états de basse énergie aux états de haute énergie, de sorte qu’au fur et à mesure que la température négative « décroît » de moins l’infini à des valeurs négatives finies, le système occupera de préférence l’état de plus haute énergie, l’échantillonnage des états de basse énergie diminuant en effet, jusqu’à ce que finalement le système atteigne le zéro absolu négatif – l’énergie maximale possible.
Naturellement, la température négative ne peut être atteinte que dans des systèmes ayant un nombre fini de niveaux d’énergie. Une énergie non limitée exclurait la possibilité d’une distribution égale du système entre tous les états, ainsi que toute occupation de l’état « le plus élevé » (puisqu’il n’y a pas d’état le plus élevé).
C’est un sujet bien connu (voir le lien Wikipedia ci-dessus), mais certaines personnes sont mal à l’aise avec ce sujet. Il y a eu un article récent dans lequel les auteurs ont soutenu que tout ce que je viens de vous dire est soit une mauvaise interprétation des preuves physiques, soit une mauvaise application grossière de mauvaises mathématiques… et, en réponse, d’autres auteurs ont soutenu que les arguments du premier article sont invalides.
Une question sur le comportement de la matière près du zéro absolu était sur askscience juste hier, que le PO peut trouver intéressant. (Ainsi que des centaines d’autres, si OP s’ennuie.)
mise au point : un mot
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