温度的极限

红色 2010-11-03 20:56

似乎是没有极限的,但假如布朗运动非常剧烈,核的运动速度达到了光速
这个时候是不是温度的极限?
顺便问一下,我趁这个机会把QQ卸了
用MSN好不好?

Cosmology 2010-11-04 05:49

当然不是。高速时粒子的动能不是正比于速度的平方,而是反比于\sqrt(1-v^2/c^2),速度虽然有极限(光速),但动能没有极限,布朗运动的温度是正比于粒子的动能,而不是速度的平方。

红色 2010-11-04 10:29

那,接近绝对0度的时候(比如2、3K,10来K的时候)又是怎么计算的呢?

Cosmology 2010-11-04 12:25

接近绝对零度的时候,大部分粒子热运动的速度远远低于光速,动能按正比于速度平方来算就可以了,但本身静质量为0的粒子,比如光子,能量的公式当然还要用相对论的,所以黑体辐射公式无论什么温度形式都是一样的(比如宇宙3K 背景辐射),只是峰值和总辐射强度随温度在变化。

低温下统计系统的主要的计算困难不是动能公式,而是往往量子效应很重要。比如Bose-Einstein 凝聚,由于低温,每个粒子的动能都可以用经典力学算,但统计时不能像理想气体麦克斯韦分布那样对动量空间全积分,而必须考虑能级的分离性,用求和代替积分,这样计算上就很麻烦了。

这些都是统计物理很基本的内容,lz 找一本本科的《统计物理》教材,上面都解释得很清楚。

红色 2010-11-04 18:13

不论分子运动剧烈与否,能量本身不会有很大起伏
不过不同温度下的能量计算似乎很纠结啊