Minus K/分析与考据

分析与考据

凍符「マイナスＫ」 冻符「Minus K」（负K）

マイナス（minus）
- 英语：负；减去。
Ｋ
- 代表「开尔文」的符号。
- 开尔文是温度的计量单位，国际单位系的基本单位之一。国际单位制指定以开尔文温标作为热力学温度（热力学的主要参数之一，即温度的绝对测量量）的计量标度¹。
マイナスＫ（minus K）
- 英语：负K，负开尔文。
- 负温度
  - 开尔文温标的零点（0K）是绝对零度，相当于零下273.15摄氏度（-273.15℃），是热力学中的最低温度，此时粒子的动能最低。根据热力学定理，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近，是仅存于理论的下限值²。
  - 不过，如果使用温度更严格的一种定义，部分热力学系统是可以达到所谓的「负温度」的，即其热力学温度在开尔文温标上可以用负数表示，但这一定义并不与绝对零度冲突，「负温度」实际比「绝对零度」要热³。
    - 这一定义表现为：[math]\displaystyle{ T=\left(\frac{\partial E}{\partial S}\right)_N }[/math]，其中[math]\displaystyle{ T }[/math]为热力学温度，[math]\displaystyle{ E }[/math]为能量，[math]\displaystyle{ S }[/math]为熵，[math]\displaystyle{ N }[/math]为粒子数。
      因此在粒子数固定不变时，只要满足[math]\displaystyle{ E\downarrow \Rightarrow S\uparrow }[/math]，亦即系统的能量减少时其熵增加，这就可以根据定义得出[math]\displaystyle{ T\lt 0 }[/math]，即负温度（这种情况在一般的系统中不可能发生）。