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Entropie in einem System mit unterer und oberer Energieschranke

Wie gelangt man zu negativen Temperaturen? Benutzt man die Entropiedefinition der Forscher aus München, wächst die Entropie in einem System mit unterer und oberer Energieschranke mit zunehmender Energie zunächst an. In der Mitte zwischen unterer und oberer energetischer Schranke (mittleres Inset) erreicht sie ihr Maximum. Bei der maximal möglichen Energie, ist die Entropie wieder null. Die Ableitung dieser Kurve liefert die inverse Temperatur 1/T des Systems. Sie steigt im blauen Bereich von null bis positiv unendlich, springt dann auf negativ unendlich, und wächst im roten Bereich schließlich wieder bis auf null (oberer Balken). Dieser Sprung in der Temperaturachse ist eine Folge der historischen Definition der Temperatur. Die alternative Temperaturdefinition von Peter Hänggi wäre monoton ansteigend und würde diesen Sprung nicht aufweisen (unterer Balken).