Termodinamika va statistik fizika

T d S
  -   d
E + J j i d \
i
d an
bo'lganda  T  <  0  bo'lishi  mumkin.  M anfiy  absolut  tem peraturali 
s iste m a   m a v ju d lig in i  1 9 5 1 -y ild a   E.  P a rs e ll  v a  R.  P a u n d  
tom onidan  toza  LiF  kristalida  yadro  spinlar  sistemasini  xusu- 
siyatlarini  o'rganish  borasida  o'tkazilgan  tajrib ad a  ko'rsatildi. 
Bu  tajrib a  LiF  kristalida  yadro  m agnit  rezonansini  kuzatish 
borasida  o'tkazilgan.  T ajriba  natijasi  sh u n i  ko'rsatdiki,  ag ar 
kristall kuchli m agnit m aydonga joylashtirilsa, 
T >
  0 past tempe-
229

---

ratu rad a  yadro  spinlari  qisman  maydon  bo'yicha  orientatsiya- 
lanadi,  ammo  tem p eratu ra  oshishi  bilan  bu  orientatsiyalanish 
kuchsizlana  boradi  va  yetarli  darajada  yuqori  tem p eratu rad a 
(T—
da)  kuchli  m agnit  m aydon  bo'lsada,  orientatsiyalanish 
yo'qoladi.  Bu  hollarda  sistema  chegaralangan  juda  k atta  en er­
giya  zaxirasiga  ega  bo'ladi.  C hegaralangan  energiya  qiym atidan 
kattaroq  energiyani  sistemaga  kiritishni  davom  ettirsak,  ham m a 
yadro  spinlar  yo'nalishi  m aydon  yo'nalishiga  q aram a-q arsh i 
bo'lgan  holat  yuzaga  keladi.  Sistem aning  bu  holati  m anfiy 
absolut  tem peraturali  holat  deyiladi.  B unday  real  m anfiy  abso­
lut  tem p eratu rali  sistema  sun’iy  yo'l  bilan  olinadi.  Manfiy  abso­
lut  te m p eratu ralar  m usbat  absolut  tem p eraturalard an   yuqori 
bo'ladi.  Absolut  nol  tem p eratu rag a  etishish  m um kin  emaslik 
prinsipiga  asoslanib,  te m p e ratu ra   shkalasini  quyidagi  sxem a 
bo'yicha  ifodalash  mukmin:
+0  K, + 1,  + 2,  ...,  + °°,  —
 
..., —
 2, — 1,  —0  К .
(Bu  k o 'rin is h d a g i  te m p e r a tu ra d a   sh k ala sin i  g ra fik   holda
(3.86)ga  asoslanib,  ko'rsatish  mukmin.)
Jism  
T  =
  +0  К   da  o'ta  sovuq,  T  -   - 0   К   da  o'ta  issiq  bo'ladi. 
A gar  <   0  va  0  >  te m p e ratu rali  ikkita  sistem ani  kon tak tg a 
keltirsak,  issiqlik  h a r  doim  T  <  0  sistem adan  T  >  0  sistem aga 
o'tadi. A gar ikkala  jism ham  turli xil manfiy tem peraturali bo'lsa, 
ITj  <  |T2|  ga  o'tadi.
M anfiy  absolut  tem peraturali  sistem alar  uchun  ham   term o- 
dinam ikaning  qonunlari  o'rinli  bo'ladi.  Ammo  bunday  sistem a- 
larg a 
6Q
  issiqlik  b erilg an d a  en tro p iy asi  k am ay ad i,  ch unki 
sistem a  eng  ta rtib la n g a n   holatga  o'tadi.  A g ar  K arn o   sikli 
bajarilayotgan  bo'lsa,  u  holda  foydali  ish  koeffitsiyenti 
7
?  <  0 
bo'ladi.  C hunki  bu  holda  K arno  mashinasi  ishlashda  ish  sarf 
qilishga  to 'g 'ri  keladi.  Solishtirma  issiqlik  sig'imi  T  —  +0  К   da 
nolga  teng  bo'lgani  kabi,