Джерело
Глибини Всесвіту | Від'ємна абсолютна температура. Температура нижче нуля, але при цьом...
445 Охват/переглядів
2025-09-30 19:52
Повідомлення №330
Від'ємна абсолютна температура. Температура нижче нуля, але при цьому гарячіша за будь-яку додатну температуру (1ч.)
Звучить як маячня, чи не так? Але давайте зануримося глибше в саме розуміння температури
Градусник - це не спідометр для атомів. Температура - це не просто ''наскільки швидко рухаються частинки''. У класичному газі вона справді пов’язана із середньою енергією їхнього руху (Т~Еср). Але в реальних системах цього вже недостатньо, там важливі й інші види енергії та взаємодії
Вона погано описує:
Тверді речовини та рідини, тут важлива не тільки кінетична, а й потенційна енергія взаємодії частинок.
Квантові гази, при навіть низьких температурах гази починають проявляти квантові властивості. У бозе-газах (складаються з бозонів) частинки переважно знаходяться в одному стані й при охолодженні ''сповзають'' на найнижчий енергетичний рівень.
У фермі-газах (складаються з ферміонів, наприклад, електронів) діє принцип заборони Паулі, дві частинки не можуть бути в одному стані. Тому навіть при наднизьких температурах вони заповнюють енергетичні рівні своєрідними сходами до деякої максимальної енергії Фермі (картинка нижче)
Виходить, що при одній і тій самій додатній температурі середня енергія частинок у цих системах буде різна. Тож визначення Т~Еср не є фундаментальним
#Фізика_на_пальцях
#Всесвіт_на_пальцях
Звучить як маячня, чи не так? Але давайте зануримося глибше в саме розуміння температури
Градусник - це не спідометр для атомів. Температура - це не просто ''наскільки швидко рухаються частинки''. У класичному газі вона справді пов’язана із середньою енергією їхнього руху (Т~Еср). Але в реальних системах цього вже недостатньо, там важливі й інші види енергії та взаємодії
Вона погано описує:
Тверді речовини та рідини, тут важлива не тільки кінетична, а й потенційна енергія взаємодії частинок.
Квантові гази, при навіть низьких температурах гази починають проявляти квантові властивості. У бозе-газах (складаються з бозонів) частинки переважно знаходяться в одному стані й при охолодженні ''сповзають'' на найнижчий енергетичний рівень.
У фермі-газах (складаються з ферміонів, наприклад, електронів) діє принцип заборони Паулі, дві частинки не можуть бути в одному стані. Тому навіть при наднизьких температурах вони заповнюють енергетичні рівні своєрідними сходами до деякої максимальної енергії Фермі (картинка нижче)
Виходить, що при одній і тій самій додатній температурі середня енергія частинок у цих системах буде різна. Тож визначення Т~Еср не є фундаментальним
#Фізика_на_пальцях
#Всесвіт_на_пальцях