¿Qué es el conocimiento físico de la temperatura?
La temperatura es una cantidad física que se utiliza para expresar el grado de frío o calor de un objeto. Desde la perspectiva de la teoría del movimiento molecular, la temperatura es un símbolo de la energía cinética de traslación promedio de las moléculas de un objeto. La temperatura es la expresión colectiva del movimiento térmico de una gran cantidad de moléculas y es estadísticamente significativa. Para moléculas individuales, la temperatura no tiene sentido.
La temperatura de los gases en la atmósfera es la temperatura del aire, que es un término comúnmente utilizado en meteorología. Se ve directamente afectada por la radiación solar: cuanta más radiación solar, mayor es la temperatura.
No existe el concepto de temperatura máxima en la termodinámica clásica, sólo la temperatura mínima teórica "cero absoluto". La tercera ley de la termodinámica establece que el "cero absoluto" no se puede alcanzar en un número limitado de pasos. En termodinámica estadística, a la temperatura se le da un nuevo concepto físico: una cantidad termodinámica que utiliza la tasa de cambio del caos del sistema (entropía) para describir las propiedades de intensidad de la energía interna del sistema, creando así un nuevo campo teórico de "zona termodinámica de temperatura negativa". .
Normalmente el entorno en el que vivimos y los sistemas que estudiamos son sistemas con infinitos estados cuánticos. En este tipo de sistema, la energía interna siempre aumenta al aumentar el caos, por lo que no hay temperatura termodinámica negativa. Un pequeño número de sistemas de estados cuánticos finitos, como los cristales producidos por láseres, alcanzan temperaturas infinitas cuando la energía interna del sistema continúa aumentando hasta que el desorden del sistema no cambia con la energía interna.
En este momento, cuando la energía interna del sistema aumenta aún más, es decir, cuando se alcanza la llamada "inversión del número de partículas", la energía interna aumenta a medida que disminuye el grado de desorden, por lo que la temperatura termodinámica en este momento es negativa. ! Pero no existe una relación algebraica clásica entre la temperatura negativa y la temperatura positiva. ¡La temperatura negativa es una temperatura más alta que la temperatura positiva! El concepto de escala de temperatura extendido por la mecánica estadística cuántica es: sistema de estados cuánticos infinito, cero absoluto positivo