human
Pourquoi 0 degré Kelvin est physiquement impossible à atteindre mais les températures négatives ne le sont pas. EDIT : Merci pour les réponses, tout le monde ! Explique comme si j'avais cinq ans.
gpt
Il existe deux manières d' appréhender la température : 1 . La température de « bon sens » décrit l'énergie cinétique moyenne des composants du système. 2 . Thermodynamique -- mathématiquement , la température peut être considérée de manière plus abstraite comme reliant l' énergie d' un système et son entropie ( " désordre " ) . Pensez à l'énergie cinétique moyenne des molécules d'un gaz. Cette température ne peut jamais être négative car une molécule ne peut pas avoir d'énergie cinétique négative. Il est théoriquement possible de refroidir quelque chose à 0 K, mais cela devient de plus en plus difficile d'y arriver en pratique. La température la plus basse jamais mesurée est d'environ 1,0e-10 K ou 0,0000000001 K. Dans les systèmes normaux, l'augmentation de la température augmente l'énergie et augmente l'entropie avec elle. Dans certains systèmes mécaniques quantiques, l'augmentation de l'énergie peut diminuer l'entropie. Mathématiquement, cela peut être décrit comme une température "négative". Mais cette température « négative » n'est pas négative au premier sens. Un système avec une température « négative » a en fait PLUS d'énergie qu'un système avec une température positive. Exemple : dans un morceau de semi-conducteur, il y a des « bandes » de niveaux d'énergie disponibles pour les électrons. Les électrons peuvent avoir une énergie cinétique, mais ils ont aussi une énergie potentielle selon la bande dans laquelle ils se trouvent. A une température de 0 K, tous les électrons sont dans les niveaux d'énergie les plus bas possibles et l'entropie est faible. Au fur et à mesure que vous chauffez le matériau, certains des électrons sont excités vers des bandes d'énergie plus élevées et certains restent derrière. L'entropie augmente à mesure que vous chauffez le semi-conducteur car les électrons sont répartis sur beaucoup plus de niveaux d'énergie qu'auparavant. Si vous continuez à chauffer le semi-conducteur, finalement tous les électrons sont excités hors de la bande la plus basse et dans la bande suivante. Désormais, tous les électrons sont répartis sur une plus petite plage de niveaux d'énergie. Alors maintenant, l'entropie ("désordre") a diminué même si nous avons chauffé le semi-conducteur. Cette diminution de l'entropie avec l'augmentation de l'énergie peut être décrite mathématiquement comme une "température négative" même si le morceau de matériau est réellement BIEN PLUS CHAUD que 0K.