Most akkor abszolút nulla fokon mozognak a részecskék?

Látszik, hogy sokan nincsenek tisztában azzal a ténnyel, hogy egy részecske (ha nem magányos elektronokról van szó, hanem atomokból vagy molekulákból álló halmazról) akkor a részecske kinetikai energián kívül más energiával is rendelkezhet, ezért a belső energia értéke az abszolút zérus fokon sem nulla.

Ebből adódnak aztán azok a vélemények, hogy az abszolút nulla fokon a térfogat is nulla lenne, vagy hogy negatív hőmérséklet lenne lehetséges az abszolút skálán, tehát negatív érték lenne lehetséges Kelvinben.

Vegyünk példának egy adott gázt, amelynek a részecskéinek a kinetikus energiája Gauss eloszlás szerinti.

Ha egy gázt elkezdek hűteni, akkor cseppfolyósodik, majd megfagy és molekularácsos kristályt alkot.

Az abszolút nulla fokon minden gázmolekula (a nemesgázokat egyatomos molekulának tekintve, hisz megvan az oktettjük), szóval minden gázmolekula a kristályrácsban a pontos helyére kerül, és maga a molekula nem mozog a társaihoz képest, kinetikus energiája nulla. Ennek a rendszernek van térfogata, ez egy molekularácsos kristály.

És ennél rendezettebb elrendezés nincs - vagyis a negatív hőmérsékletet entrópia alapon nem tudok értelmezni.

A tizedik kommentelőnek (01:39) pedig illene tudni, hogy ha valószínűségekről beszél a fizika, az nem egyenlő a köznyelvben ezzel egyenértékű találgatással. Azért mert statisztikai alapokon jutunk el egy gázmolekulahalmaz kinetikai energiáinak Gauss eloszláshoz - ugyanide konkrét mérési adatokból IS eljuthatunk, és az eltérő módszerek ekvivalensen egyenlő végeredményre jutnak. És ez egyáltalán nem zavar bennünket...

"Ebből adódnak aztán azok a vélemények, hogy az abszolút nulla fokon a térfogat is nulla lenne, vagy hogy negatív hőmérséklet lenne lehetséges az abszolút skálán, tehát negatív érték lenne lehetséges Kelvinben."

A sok hulye mit kepzel....

[link]

"Most familiar systems cannot achieve negative temperatures, because adding energy always increases their entropy. Some systems, however (see the examples below), have a maximum amount of energy that they can hold, and as they approach that maximum energy their entropy actually begins to decrease. Because temperature may be formally defined by the relationship between energy and entropy, such a system's temperature becomes negative, even though energy is being added -- implying that the system's heat capacity is negative"

Tehat a homerseklet entropia alapu definicioja szerint lehet negativ kelivinfokos egy valami. (ami valojaban melegebb :-D)

Valóban, ha internetről szerzett fizikai műveltségét akarja valaki fitogtatni, a populáció inverziót is ide lehet valahogy keverni, aminek lényege röviden az, hogy egy atomi rendszert (spinrendszert) mágneses mezőbe helyeznek, majd 1 mikroszekundumnál rövidebb idő alatt a mágneses mező irányát megfordítják, olyan gyorsan, hogy a magspinek ne tudjanak átállni. Emiatt a magspinek hirtelen nagyobb energiájú állapotban találják magukat. Ezt szokták úgy interpretálni, hogy negatív hőmérsékleti tartományba jutottunk. Ennek az állapotnak azért megvannak az érdekességei, mert a hivatkozott linken is fellelhető hőmérsékleti skála alapján ha hőmennyiséget közlünk ezzel a rendszerrel, akkor hűlni fog. (A negatív hőmérséklet abszolút értéke növekedni kezd.) Végül a negatív hőmérséklet a végtelen(!) nagy hőmérsékletre fog lehűlni, és átbukik a pozitív tartományba. Valamint az is folyománya ennek a gondolatmenetnek, hogy van pozitív zérus pont és negatív zérus pont is [ +0 ; -0] Kelvinben.

A témával kapcsolatban mellesleg sikerült az egyik legsilányabb hivatkozást belinkelni - tudva, hogy a téma egyik kiváló kutatója a magyar származású Kürti Miklós professzor úr volt.

De a kérdező kérdésére visszatérve - miszerint a részecskék az abszolút nulla fokon mozognak-e? - nem hiszem, hogy a populáció inverzió megválaszolja a feltett kérdést, és rendet tesz a fejekben.

Az előző pár mondatból kimaradt, hogy a wikis hivatkozásból tessék idézni a 13. sor környékét is (!) :

"A substance with a negative temperature is not colder than absolute zero..."