Hadmut Danisch

Ansichten eines Informatikers

Negative Temperatur, negativer Druck

Hadmut
15.1.2013 22:42

Das hat mir jetzt gerade noch gefehlt. Gestern war’s saukalt, alle reden von Klimaerwärmung, und die Physiker kommen mit negativen Temperaturen (Kelvin, nicht Celsius!) und negativem Gasdruck daher. Musste das jetzt sein? (Trotzdem danke für den Link!)


17 Kommentare (RSS-Feed)

Lars
15.1.2013 23:23
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Das ist der Beweis, wir leben in einer Simulation:
Ganz offensichtlich gibt es bei Temperaturen einen Overflow 🙂


Hadmut
15.1.2013 23:24
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Ja, ich musste auch erst daran denken, dass da wohl irgendwer die Welt-Simulationen mit signed integer für die Temperatur programmiert hat.


O.
16.1.2013 0:41
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Ich dachte, Temperatur entspricht dem mittleren Gasdruck?
Bei dem Verhalten ist aber anscheinend bloß die Verteilung anders rum.

Solange Bbewegung der Teilchen vorhanden ist, müsste es also auch > 0 Kelvin sein.

Beim elektrischen Widerstand redet man ja normalerweise vom einfach nur vom Widerstand. Manche Bauteile (z.B. Gunn-Diode) haben angeblich einen negativen Widerstand; stimmt aber nicht, nur der DIFFERENTIELLE Widerstand ist in einem bestimmten Bereich negativ (prima für Oszillatorbau).

Das heisst, von der E-Technik mal auf die Physik der gase geschlossen, wäre die korrekte Bezeichnung negative differentielle absolute Temperatur.


Svenska
16.1.2013 3:54
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Ein Perl-Array trifft mit dem Index -1 auch das letzte Element… 🙂


Herrmann
16.1.2013 12:35
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“Mit Hilfe von negativen absoluten Temperaturen lassen sich auch vermeintlich unmögliche Wärmekraftmaschinen realisieren, etwa ein Motor, der mit einer thermodynamischen Effizienz von über 100 Prozent arbeitet.”

Wieso muss ich da an die Energiewende denken?


Wolfgang Keller
16.1.2013 14:49
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Wie du in dem Artikel lesen kannst (und auf http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_temperature#Heat_and_molecular_energy_distribution), sind negative Temperaturen wärmer als positive.

In diesem Sinne ist eigentlich ? = 1/(kT) (inverse Temperatur mit k – Boltzmann-Konstante) das korrekte Maß dafür, wie kalt ein System ist. Je größer dieser Wert ist, desto kälter ist es.


lars
16.1.2013 17:30
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Würde das ganze nicht vom Bloch (+ Rest)stammen würde ich es als Unsinn abtun. Bin mal gespannt wann dieses Team endlich die Würdigung bekommt die es verdient hat.


georgi
16.1.2013 17:53
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Früher, in der Schule, im Physikunterricht, war ich mir immer sehr sicher, daß, wenn ich einen negativen Druck oder eine negative Temperatur errechnet habe, daß ich mich verrechnet habe. Die betreffenden Wissenschaftler müßten jetzt noch einmal nachrechnen.


hackdraft
16.1.2013 20:22
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Jetzt wo in draußen die Hundekacke schön gefriert, stinkt es weniger auf den Straßen Berlins.

Übrigens Klimaerwärmung heißt erst einmal, den Verlust der Klimastabilität erleben zu müssen. Die Wetterextreme nehmen rapide zu.


Oppi
16.1.2013 23:26
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Das klingt unglaublich spannend muss ich sagen.


Phil
17.1.2013 0:57
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@georgi nur haben sich die Wissenschaftler nicht verrechnet, sondern ein System geschaffen, dass zum natürlichen Zustand komplementär ist. Dadurch ergibt sich bei “normaler” Rechenweise eine negative Temperatur.

Eigentlich dürfte man bei dem speziellen System (das ja nur durch massiven Energieeinsatz existieren kann) nicht mit den konventionellen Formeln rechnen.


O.
17.1.2013 18:54
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@Phil:
Ich muss den Artikel wohl nochmal lesen, oder mir die Theorie genauer anschauen.
Aber daß da was nicht zusammen passt, wie Du (und auch georgi) sagst, den Eindruck habe ich auch.
Vielleicht sind die bisherigen Maße für Temperatur einfach ungeeignet, bzw. nur für Spezialfälle geeignet (die aber in der Natur, wie wir sie kennen, wohl der Regelfall sind?)?

Kann man irgendwo nochmal genauer nachlesen, wie sich deren Behauptungen aus dem Artikel auch herleiten lassen?

Erinnert mich aber irgendwie an Entropie vs. Negentropie.
Man hat ein Maß, das auf eine bestimmte Verteilung angesetzt ist,
und hat man eine andere Verteilung, kommen dann plötzlich ganz “unerwartete Dinge” *hüstel* raus, von denen man, wie georgi schon erwähnte, immer gesagt hat, die gibt’s nicht (und hat es den Schülern so eingebläut).

@georgi, vielleicht waren deine Berechnungen ja richtig, damals 😉
Vielleicht kriegst Du nachträglich noch einen Doktortitel anerkannt; sind ja einige von Politikern zurück gegeben worden, vielleicht kann man die jetzt irgendwo günstig ersteigern 😉


Herbert
17.1.2013 22:44
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@ .O

Temperatur ist ja im Prinzip ~1/Entropie, also hast du da mit deinem Negentropie durchaus Recht


Phil
17.1.2013 23:09
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> Man hat ein Maß, das auf eine bestimmte Verteilung angesetzt ist,
und hat man eine andere Verteilung, kommen dann plötzlich ganz “unerwartete Dinge” *hüstel* raus

Genau das ist der springende Punkt:
http://www.spektrum.de/alias/absoluter-nullpunkt/boltzmann-steht-kopf/1180091


yasar
18.1.2013 17:52
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> Die Temperaturskala springt zu negativen Werten.” Das klingt
> zunächst seltsam, ist aber Folge der historischen Definition der
> Temperatur; wäre sie anders definiert worden, gäbe es diesen
> scheinbaren Widerspruch nicht.

Die sagen es ja selber, daß es nur an der historischen Definition der Temperatur liegt, daß man negative Werte erhält.


Fry
19.1.2013 8:49
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Das ist wissenschaftliche Sensationshascherei. Von negativen Temperaturen sprach man auch bisher schon in der Laserphysik (Besetzungszahlumkehr). Es handelt schlichtweg um die (unzulässige) Erweiterung des Begriffs der Temperatur, der nur im therm . Gleichgewicht definiert ist, auf einen Zustand fern des Gleichgewichts. Nichts zu sehen, weitergehen.


Fry
19.1.2013 8:51
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@Herbert: wie bitte?