Erirelatiivsusteooria annab reeglid ruumi- ja ajavahemike teisendamiseks vaadatuna suurel kiirusel liikuvast taustsüsteemist. Kuid kuidas teiseneb temperatuur?
Mida näitab gaasi suhtes peaaegu valguse kiirusel liikuva vaatleja termomeeter (loomulikult ei vaadelda siin hõõrdumise efekte) ja mida paigalseisja oma? Küsimusele vastamiseks tuleb esmalt kokku leppida temperatuuri definitsioon. James Clerk Maxwell avaldas 1866 aastal tulemuse, mille kohaselt alluvad gaasiosakeste kiirused Gaussi jaotusele, kuid missugusena paistab viimane kiiresti mööduvale vaatlejale? Augsburgi ja Sevilla Ülikoolide teadlased leidsid, et kõige paremini kirjeldab seda Jüttneri jaotusfunktsioon. Arusaadavatel põhjustel pole läbi viidud eksperimenti, kus reaalselt gaasi suhtes relativistliku kiirusega liikuv termomeeter temperatuuri mõõdaks, tulemused pärinevad numbrilistest simulatsioonidest. Ilmneb, et termodünaamilisel tasakaalul säilib erirelatiivsusteoorias tähendus ainult ruumiliselt piiratud süsteemides. Ka selgub, et temperatuur on võimalik Lorentzi teisendustel invariantse statistilise suurusena defineerida, teiste termodünaamika mõistete, nagu entroopia, jaoks on olukord keerulisem. Uurimuse ühe kaasautori, Jörn Dunkeli, sõnul võivad mõned astrofüüsikalised süsteemid pakkuda võimaluse reaalseteks vaatlusteks kuid erirelatiivsuse ja termodünaamika ühendamine on alles algjärgus.
Loe ka Cubero et al., Physical Review Letters, 26 October 2007
Allikad: Phys. Rev. Lett. ja Physics News Update
Toimetas Erik Randla