Theoretische Physik vor dem Ende??

[EMI]

Zitat von JoAx

...was sollte dann z.B. -1 °K bedeuten?

Negative absolute Temperatur JoAx.

der Anwendungsbereich der Thermodynamik wurde auf Gebiete erweitert, die den Begründern der Thermodynamik noch völlig unbekannt waren.
1939 verwendeten CASIMIR und DU PEE die Thermodynamik erstmalig zur Beschreibung des Verhaltens von Spinsystemen und ordneten damit einem System, das kein Ensemble von Teilchen darstellt, eine Temperatur zu.

So 10 Jahre später wurde festgestellt, dass die Temperatur eines Spinsystems auch negativ sein kann. Die Existenz negativer absoluter Temperaturen ist die logische Folge, dass man dem Spinsystem eine Temperatur zuordnen kann.

Um ein Spin aus der Gleichgewichtslage in die zu einem äußeren Magnetfeld entgegengestzte Richtung umzuklappen muss Arbeit aufgewendet werden.
Einem System in dem die größere Anzahl der Spins dem Magnetfeld entgegengerichtet sind ordnet man eine negative absolute Temperatur zu.

Da die Systeme mit negativer absoluten Temperatur eine größere Energie als die Systeme mit positiver absoluten Temperatur haben sind diese auch wärmer, weil die Vergrößerung der Energie einer Wärmezuführung äquivalent ist.
Es zeigt sich also, dass die Skala die bisher einem wärmeren Zustand auch eine höhere Temperatur zuordnete im negativen absoluten Bereich nicht mehr zutrifft.

Kann man einem Spinsystem wirklich eine Temeratur zuordnen?
Hierzu muss erst die Frage:
"Hat das Spinsystem die Tendenz, in einer wesentlich kürzeren Zeit ins innere Gleichgewicht überzugehen, als mit der Umgebung ins Gleichgewicht zu gelangen?"
beantwortet werden.

POUND und PURCELL zeigten das ein Kernspinsystem innerhalb einer hunderttausenstel Sekunde ins innere Gleichgewicht übergeht, während es zum Gleichgewicht zur Umgebung erst in Sekunden gar Minuten kommt.

Insgesamt gäbe es hierzu noch ne Menge zu schreiben, aber das ist ja hier nicht das eigentliche Thema.

Ich wollte es nur mal so beiläufig erwähnen

Gruß EMI