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亚原子粒子有温度吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-07-24 09:08:24

温度的一个有用定义是:它是质心处于静止状态的参照系中系统每自由度的平均动能。

“自由度”是指粒子移动、旋转或振动的任何方式。

基本亚原子粒子没有这样的内部自由度。它不能振动,不能旋转(是的,它可以旋转,但那不是一个旋转的自由度;你不能把电子的自旋拿走来“冷却”它)。因此,它没有温度。

更复杂的东西,比如双原子分子,可能被有意义地定义为有温度。例如,像O2或N2这样的分子在室温下不会振动,但它们的旋转自由度对气体的热容也有影响。所以在这个意义上,如果你只观察一个分子并测量它的旋转,你可以给它指定一个温度。

有时(特别是在新闻稿中),加速器实验的特点是碰撞的“温度”。但这不是碰撞亚原子粒子的内部温度,而是在实验室框架中测量的碰撞本身的温度(碰撞粒子本身以非常接近光速的速度运动)。
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