Ez a poszt valahogy elszállt tőlem, de szerintem ez egy klassz téma. (ha! ha!)
Meg kell jegyezni, hogy léteznek nulla foknál alacsonyabb hőmérsékletek, de ennél hidegebb biztosan nincs. Ahelyett, hogy hidegebb lenne, egy negatív abszolút hőmérsékletű rendszer inkább “forróbb” (mondhatni…), mint amilyen bármilyen pozitív hőmérsékleten lenne. A hőmérséklet azt jelzi, hogy egy rendszer milyen mértékben foglal el más energiaállapotokat, mint az alapállapot. Minden rendszernek vannak energiaszintjei, amelyek lehetnek diszkrétek vagy folytonosak, és általában különböző energiájúak. Pozitív hőmérsékleten a rendszer az alacsony energiaállapotok felé hajlik, a hőmérséklet növekedésével időnként magasabb és magasabb szinteket vesz fel, de mindig az alacsonyabb energiájúakat részesíti előnyben. A pozitív végtelen hőmérséklet minden lehetséges energiaszint egységes mintavételezését eredményezné – a legalacsonyabb állapot iránti preferencia lényegtelen. Ezután a negatív végtelen hőmérsékletre tekeredve a preferencia az alacsony energiájú állapotokról a magas energiájúakra tolódik, így ahogy a negatív hőmérséklet “csökken” a mínusz végtelenről a véges negatív értékekre, a rendszer előnyben részesíti a legmagasabb energiájú állapotot, az alacsony energiájú állapotokból való mintavételezés hatásában csökken, míg végül a rendszer eléri a negatív abszolút nullát – a maximális lehetséges energiát.
A negatív hőmérséklet természetesen csak véges számú energiaszinttel rendelkező rendszerekben érhető el. A korlátlan energia kizárná a rendszer valamennyi állapot közötti egyenlő eloszlásának lehetőségét, valamint a “legmagasabb” állapot bármilyen elfoglalását (mivel nincs legmagasabb állapot).”
Ez egy jól ismert téma (lásd a fenti Wikipédia linket), de egyeseket nyugtalanít. Volt egy nemrég megjelent cikk, amelyben a szerzők azzal érveltek, hogy mindaz, amit az imént elmondtam, vagy a fizikai bizonyítékok félreértelmezése, vagy a rossz matematika durván rossz alkalmazása… és válaszul más szerzők azzal érveltek, hogy az előbbi cikk érvei érvénytelenek.
Az askscience-en éppen tegnap volt egy kérdés az anyag viselkedéséről az abszolút nulla közelében, amit az OP talán érdekesnek talál. (Valamint még több száz másikat is, ha OP unatkozik.)
edit: egy szó