Ciao Mauro D'Uffizi che wrote-ggi
> Angelo Basile ha scritto nel messaggio
> - Sta di fatto che si
> -parla di temperature assolute negative, solo che si trovano SOPRA la
>
> -temperatura infinita positiva, non sotto!
>
> Scusa, ma chi ne parla, cosa ne dice e perch�?
>
Bene! Tre domande in un sol colpo. Potrei dire anche che e' "un terzo
grado", allora.... :-)))
Chi ne parla?
Molti, perche' e' oramai un argomento classico. Ho cercato a lungo
inutilmente (ho prestato chissa a chi), nella mia libreria, il libro di
Franco Cereri ("Ordine e disordine della materia"): davvero ottimo su
questo argomento. Oltre a quelli che ti hanno gia' indicato altri
(Zemanski e Le Scienze), potresti consultare questo libro: Lev Landau,
E. Lifsits, "Fisica statistica", Ed. Riuniti, 1978.
Che cosa dice?
In soldoni questo: partendo dalla
dU = T dS (ad altre grandezze costanti)
si ricava la definizione di temperatura assoluta:
T = (delta U / delta S)
che, di conseguenza, e' una pendenza della S = S (U).
Prendendo in considerazione un sistema di momenti atomici interagenti
gli autori fanno vedere che esso puo' avere tanto temperature positive
che negative.
Per T = 0, il sistema si trova allo stato quantistico inferiore ed S =
0.
Al crescere della temperatura crescono anche l'energia e l'entropia del
sistema. Per T = + oo, l'entropia raggiunge un valore massimo. La
temperatura T = - oo e' fisicamente identica a quella T = +oo; questi
due valori hanno la stessa distribuzione e gli stessi valori delle
grandezze termodinamiche del sistema. All'aumentare ulteriore
dell'energia del sistema corrisponde un aumento di T a partire da T = -
oo (oltretutto, essendo T negativa, diminuisce in modulo e l'entropia
decresce monotonamente). Infine, per T= - 0 (meno zero) l'energia
diventa massima e l'entropia di nuovo si annulla; il sistemna si trova
allora nel suo stato quantico piu' alto.
A pag. 251 del suddetto libro: "Quindi, la regione delle temperature
negative si trova non 'sotto lo zero assoluto', ma 'sopra la temperatura
infinita'. Si puo' dire in questo senso che le temperature negative
siano 'piu' elevate' che non quelle positive".
Perche' ne parla?
Forse perche' e' roba che va inserita in un contesto di fisica teorica,
forse per motivi culturali, forse per completezza del discorso sulle
temperature assolute. O forse perche' semplicemente alcuni sistemi
pratici lavorano davvero cosi', come il laser ed il maser (l'ha gia'
sostenuto Elio Fabbri, ma gli increduli possono anche controllare alla
voce "Temperature assolute negative" dell'Encicolpedia della Scienza e
della Tecnica della Mondadori).
Da notare che gli stati a temperatura negativa possono di fatto essere
realizzati, non sono solo cose sulla carta, ma ad esempio in un sistema
paramagnetico (dicono sempre i due autori, di cui uno dei due mi pare
sia stato Nobel per la Fisica) di momenti nucleari in un cristallo, "il
cui tempo di rilassamento per l'interazione tra gli spin nucleari e'
molto piccolo rispetto al tempo di rilassamento per l'interazione tra
spin e reticolo" (p. 251).
--
Ciao, Angelo
"Quod gratis adfirmatur, gratis negatur"
Received on Mon Mar 20 2000 - 00:00:00 CET