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Ist ein bewegter Stab heißer oder kälter?

Prof. Dr. Peter Hänggi von der Universität Augsburg referiert im Physikalischen Kolloquium am 25. November 2009 zum Thema "Temperatur: Was ist das eigentlich?"

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Prof. Dr. Peter Hänggi Foto: Universität Augsburg

Im Rahmen des Physikalischen Kolloquiums spricht am 25. November 2009 Prof. Dr. Peter Hänggi vom Lehrstuhl für Theoretische Physik I der Universität Augsburg. Beginn des öffentlichen Vortrags zum Thema "Temperatur: Was ist das eigentlich?" ist um 15.30 Uhr im Hörsaalgebäude, Reichenhainer Straße 90, Raum N013. Alle Zuhörer sind ab 15.15 Uhr zum Kaffee vor dem Hörsaal eingeladen.

Im Volksmund ist der Begriff der Temperatur mit dem messbaren Wärmegrad eines Stoffes belegt. Aber schon da gibt es bekanntlich verschiedene Temperaturskalen: von Fahrenheit, Réaumur und Celsius bis zur in Kelvin ausgedrückten so genannten absoluten Temperatur. In der Thermodynamik wird die Temperatur als eine systemeigene Zustandsgröße eingeführt, die mit der Änderung der Wärmemenge als Funktion der Entropie, also der Unordnung des Systems, zusammenhängt. Im Rahmen der klassischen statistischen Physik gilt auch das Äquipartitionsprinzip, nach dem auf jeden Energie tragenden Freiheitsgrad im Mittel die gleiche thermische Energie entfällt. Damit kann man die Temperatur über die Bewegungsenergie von Teilchen definieren. Etwas komplizierter wird es im atomaren Bereich, dem Quantenregime: Dort verliert das Äquipartitionsprinzip nämlich seine Gültigkeit, der Begriff der Wärme wird etwas problematisch und in speziellen Systemen findet man sogar Temperaturen unterhalb des absoluten Nullpunkts. Noch komplizierter wird die Angelegenheit, wenn man Einflüsse der Relativitätstheorie beschreiben will. Bekanntlich hängen dann Ort und Zeit auf meist unanschauliche Weise miteinander zusammen. Selbst in Expertenkreisen ist dann oft nicht klar, was das für die Messung der Temperatur eines schnell bewegten Systems bedeutet. Ist ein bewegter Stab nun heißer oder kälter? Diese Frage beschäftigte schon Max Planck und Albert Einstein und hat eine bereits mehr als 100 Jahre andauernde Kontroverse ausgelöst. Erst im vergangenen Jahr konnte dieses Problem gelöst werden.

Katharina Thehos
23.11.2009

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