数学？

質問

温度（絶対）にはマイナスはないんですかね？数学的にどうなんでしょう？

後、温度に上限はないとききましたが、究極にエネルギーが高まると、もはや分子はちりじりになって０、つまり無限大の温度＝０Ｋっとなってしまわないんでしょうか？

物理現象なので、物理スレで質問するべきだと思いますが、数学的にみるとどうなんでしょう？無限大がいまいち上手く解釈できません、

回答No.4

indigobluet

数学的というよりは物理的な返答になりますが・・・
温度というのは物質の熱振動の大きさの程度であり、絶対零度とは熱振動の大きさが最小になる点のことを言います。よって定義上、無限のエネルギー＝無限の熱振動＝無限の温度となり、0Kになる道理はありません。

また古典的には絶対零度＝物質の振動が完全に止まった状態ですが、量子論的に言えば絶対零度でも物質の振動（零点振動）は存在します。そのためヘリウムは絶対零度でも常圧では凍りません。
なので量子的運動すら停止した状態（つまり常圧でヘリウムが凍る状態）を想定すれば、それがマイナスの絶対温度と定義できるかもしれませんね。
もっとも現実には絶対零度（以下）の温度は達成できないことが熱力学第三法則によって示されていますが・・・

お礼

量子論的とは不確定性原理と関係していることでしょうか？無限の熱振動・・、そもそも無限に振動している状態ってどういうことなんでしょう？全ての物質は光速を超えられないわけで、そこで限界があるような・・、いやそもそも熱とはそういう定義ではないか・・。もっともっと物理や数学を学びたくなりました。ご解答ありがとうございます。

回答No.3

noname#213462

すみません訂正です。。

先程の回答で、

＞マイナスの温度を持つ分子に温度が吸収されて（温度が）上がらないとか。。
と書きましたが、温度が吸収されるというより、例えば、温度がマイナスの分子は、温度を打ち消そうとする力を持っていて、0kを境に、温度を打ち消す力と温度の上昇する力が釣り合うとか、または、0kより下では吸熱反応のように温度（熱のエネルギー）が質量に変換されてしまうような、温度が上がらないような法則を持っているとか。。

お礼

稚拙な質問にご解答ありがとうございます。「温度を打ち消そうとする力をもった分子」とは面白いアイディアだと思います。またご指導お願いします。

回答No.2

noname#213462

空想だと。。

マイナスの温度とは、例えば、温度が0kより低いマイナス5kの分子があったとして、その温度がマイナス5kの分子に、熱を与えて、5k温度を上げても、すでにマイナス5kな為に温度が0kになるような現象なのかな。
つまり、いくら温度を上げても、マイナスされている分を超えて温度を上げない限り、0kのままであり、マイナスの温度を持つ分子に温度が吸収されて上がらないとか。。

回答No.1

chie65536（@chie65535）

＞温度（絶対）にはマイナスはないんですかね？数学的にどうなんでしょう？

「零度をどこにするか？」で決まります。

「それ以上、下が無い温度を零度にした」のなら「マイナスは無し」になります。

もし仮に「それ以上、下が無い温度を１００度にした」のなら「１００度未満は無し」になります。

簡単に言うと「モノサシを、どの位置に置いたかで、変わる」って事です。

＞後、温度に上限はないとききましたが、究極にエネルギーが高まると、もはや分子はちりじりになって０、つまり無限大の温度＝０Ｋっとなってしまわないんでしょうか？

ご参考。
http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/maxtemp.html
http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/maxtemp2.html

お礼

ご解答ありがとうございます。そうですね、「座標」なども人間がかってにつくったもので究極を言えば数学もそうですものね。またご指導お願いします。

補足

＃4さんへの返答の答えがリンク先にのっていました。ありがとうがざいます。