Ten post jakby mi uciekł, ale myślę, że to fajny temat. (ha! ha!)
Warto zaznaczyć, że istnieją temperatury niższe od zera, ale z pewnością nie ma nic zimniejszego. Zamiast być zimniejszym, system z ujemną temperaturą bezwzględną jest „gorętszy” (tak jakby…) niż byłby w jakiejkolwiek dodatniej temperaturze. Temperatura wskazuje stopień, w jakim system zajmuje inne stany energetyczne niż jego stan podstawowy. Wszystkie systemy mają poziomy energetyczne, dyskretne lub ciągłe, zazwyczaj o różnych energiach. W dodatniej temperaturze system ma tendencję do niskich stanów energetycznych, czasami próbkując wyższe i wyższe poziomy w miarę wzrostu temperatury, ale zawsze z lekką preferencją dla niższych energii. Dodatnia nieskończona temperatura spowodowałaby równomierne próbkowanie każdego możliwego poziomu energii – preferencja dla najniższego stanu jest nieistotna. Następnie, przechodząc do ujemnej nieskończonej temperatury, preferencje przesuwają się od stanów niskoenergetycznych do wysokoenergetycznych, więc jak ujemna temperatura „maleje” od minus nieskończoności do skończonych wartości ujemnych, system będzie preferencyjnie zajmował stan o najwyższej energii, z próbkowaniem stanów niskoenergetycznych malejących w efekcie, aż w końcu system osiągnie ujemne zero absolutne – maksymalną możliwą energię.
Naturalnie, ujemna temperatura może być osiągnięta tylko w systemach o skończonej liczbie poziomów energetycznych. Nieograniczona energia wykluczyłaby możliwość równomiernego rozłożenia układu pomiędzy wszystkie stany, jak również jakiekolwiek zajęcie „najwyższego” stanu (ponieważ nie ma najwyższego stanu).
To dobrze znany temat (patrz link do Wikipedii powyżej), ale niektórzy ludzie są z nim niespokojni. Nie było niedawno papier, w którym autorzy argumentowali, że wszystko, co właśnie powiedziałem ci jest albo błędna interpretacja dowodów fizycznych lub rażące błędne zastosowanie złej matematyki … i, w odpowiedzi, inni autorzy argumentowali, że argumenty z pierwszego papieru są invalid.
Pytanie na temat zachowania materii w pobliżu zera bezwzględnego było na askscience tylko wczoraj, które OP może znaleźć interesujące. (Jak również setki innych, jeśli OP się nudzi.)
edit: słowo
.