Up 「物体の温度」の中身──光子交換 作成: 2023-05-13
更新: 2025-02-17


    物体の温度は,「乱雑さの変化の速さ」として定義された。
    これは,物体の温度の形式的定義である。
    即ち,「物体の温度は,形式化すればこういうものである」を述べた。

    では,物体の温度は,どう見たら,この「温度」になるか?
    以下のように見る。

    物体の粒子に対し,「励起状態」とか「エネルギー状態」を想う。
    ──意味不明だが,ここは目をつぶる。

    一般に,物体の粒子は,それぞれの励起状態が同じではない。
    この「励起度の凸凹」に,「分布」「乱雑さ」を適用する。
    即ち,「粒子間で励起度の凸凹が大きい」が,「分布の偏りが大きい」であり,「乱雑さが小さい」である。


    励起度が違う粒子間には,光子のやり取りが現れる:
    そこで,ある時点の物体の温度の高低は,つぎがこれの中身になる::
    • 温度が高い
        粒子間のエネルギー準位の偏りが大きく,移動する光子の量が多い。
        これには,つぎの2通りがある:
        • 「乱雑さ」の急速な増加
        • 「乱雑さ」の急速な減少
    • 温度が低い
        粒子間のエネルギー準位の偏りが小さく,移動する光子の量が少ない
    • 絶対零度
        粒子間のエネルギー準位の偏りが無く,移動する光子の量がゼロ