Det här inlägget kom bort från mig, men jag tycker att det är ett häftigt ämne. (ha! ha!)
Det är värt att påpeka att det finns temperaturer som är lägre än noll, men definitivt inte kallare. Snarare än att vara kallare är ett system med negativ absolut temperatur ”varmare” (på sätt och vis…) än vad det skulle vara vid någon positiv temperatur. Temperatur anger i vilken grad ett system intar andra energitillstånd än sitt grundtillstånd. Alla system har energinivåer, antingen diskreta eller kontinuerliga, och i allmänhet med olika energier. Vid positiv temperatur tenderar ett system mot de låga energitillstånden, med tillfälliga provtagningar av högre och högre nivåer när temperaturen ökar, men alltid med en liten preferens för de lägre energierna. Positiv obegränsad temperatur skulle leda till en enhetlig provtagning av alla möjliga energinivåer – preferensen för det lägsta tillståndet är oväsentlig. När man sedan sveper runt till negativ-infinit temperatur skiftar preferensen från lågenergitillstånd till högenergitillstånd, så när den negativa temperaturen ”sjunker” från minus oändligheten till ändliga negativa värden, kommer systemet att föredra att uppta det högsta energitillståndet, med provtagning av lågenergitillstånden som minskar i effekt, tills systemet slutligen når negativ absolut noll – den högsta möjliga energin.
Naturligtvis kan en negativ temperatur endast uppnås i system med ett ändligt antal energinivåer. Obegränsad energi skulle utesluta möjligheten till en jämn fördelning av systemet mellan alla tillstånd, liksom varje ockupation av det ”högsta” tillståndet (eftersom det inte finns något högsta tillstånd).
Detta är ett välkänt ämne (se Wikipedialänken ovan), men en del människor känner sig obekväma med det. Det fanns nyligen en artikel där författarna hävdade att allt jag just har berättat för dig antingen är en feltolkning av fysiska bevis eller en grov felaktig tillämpning av dålig matematik … och som svar har andra författare hävdat att argumenten i den förstnämnda artikeln är ogiltiga.
En fråga om materiens beteende nära den absoluta nollpunkten fanns på askscience så sent som igår, som OP kanske tycker är intressant. (Liksom hundratals andra, om OP blir uttråkad.)
Redigera: ett ord