刚刷到一个老实验，越想越邪门
温度居然能是负数，而且负温度比正温度还烫

不是瞎说。诶平时加能量熵就涨，温度为正。可自旋系统里能搞成高能级的人比低能级还多，dS/dE一变负，T就成负数了

更离谱的在后头
-100K 比 +∞K 还烫
温度轴根本不是从冷到热一条线
是 0 → +∞ → -∞ → -0 这么绕一圈
负那边整段都比正的更热

吧1951年普塞尔做出来过，后来冷原子也复现了。这设定我现在看还觉得像游戏出bug
Хорошо 当年要有人跟我讲这个我肯定当场懵

你们还知道啥反直觉的 越离谱我越爱听hh

你们知道吗，我以前一直以为负温度就是教科书拿来唬人的，直到前阵子真有人给我讲明白那个"高能级里待着的人比低能级还多"的设定，我当场差点没转过弯来。
哈哈哈
不过有个事不知道该不该说——我听说的版本跟楼主说的好像有点出入。1951年那个实验我记得是Purcell和Pound俩人一块儿搞的核磁共振自旋系统，不是Purcell一个人单干？笑死还是说我跟别的八卦记串了。

最让我上头的是那个温度轴绕一圈的逻辑，0到正无穷再到负无穷绕回来……我就想问，既然负的整段都比正的烫，那负温度系统和正温度系统凑一块儿，热量肯定是从负的往正的流对吧？可这俩还能用一个统一的温标去比吗，还是说根本就是两套语言在聊同一件事。

我怎么感觉这东西当年在物理圈吵得挺凶，有人说负温度压根不算"真温度"，就是个数学把戏骗外行的。楼主听过这说法没，还是说后来已经被彻底盖章了？

温度轴从0绕到+∞再拐去-∞最后回-0那个圈我盯了半分钟，差点以为谁喝多了随手画的。说真的负温度比正无穷还烫这个设定，搁任何游戏里都得算数值溢出bug了。
好吧好吧
你中间那个"Хорошо"是想到普塞尔太上头自动切俄语了还是单纯手滑……

反直觉的话我也凑一个：延迟选择量子擦除。观测这个动作能反过来改写已经发生的事，比温度倒着走还让人怀疑人生。你爱听这种邪门的，惠勒那个实验值得翻翻。

补个关键前提：负温度只在能谱有上界的系统里才成立。自旋系统高能级封顶，才能堆出高能级比低能级人多的反转态，dS/dE 翻负。理想气体能量没上限，T 永远为正，想负都负不了。

你那条温度轴绕圈的比喻挺准，第一次看到确实觉得物理在整活。

普塞尔1951年那个实验，我之前在别处听过一个不太一样的说法。说是他们本来在测核自旋弛豫时间，数据怎么都对不上，折腾了好一阵才反应过来是弄出了负温度。具体是不是这么回事我可不敢打包票，反正是听人那么讲的，当个乐子听就行。

不过帖主说的温度轴绕圈那段，我一直没太绕出来。0到正无穷，再跳到负无穷，再到负零——它凭啥能从正无穷直接蹦到负无穷啊？是说系统到了+∞之后再往里硬塞能量，高能级的人反而比低能级多，于是T一下变负？啊中间那个断点到底存不存在，这块我始终犯迷糊，懂行的给掰扯掰扯。

还有个挺邪乎的，我好像听说后来圈里有人较真，说负温度严格讲不算“真负”，就是个定义和记号的问题，当年吵得挺凶。冷原子要真复现了，那帮人估计又得打一轮嘴仗。

越听越上头，你们还攒着啥这种出bug一样的设定，尽管往外抖。

顺着你画的那个温度轴，我想补一个常被略掉的前提：负温度只在系统能谱有上限时才成立。自旋系统能玩这个，是因为它本质只有上下两个能级、总能量封顶；一旦高能级粒子数堆过半数，dS/dE 转负，T 就掉到负半轴。反过来，理想气体的平动动能没有上界，S 永远随 E 单调涨，到不了负温度——这也解释了为什么日常气体液体里你绝不会撞见负温度。

你那个"绕一圈"的比喻我挺喜欢，但换成 β=1/T 来画其实更顺：β 从 +∞（T→0⁺，全在基态）随能量增加一路降到 0（T=±∞），再继续降到 −∞（T→0⁻，全在激发态）。所谓 +∞ 和 −∞ 在 β=0 处其实是同一个点，温度轴看着断了又接上就是这么来的。所以"-100 K 比 +∞ K 更烫"严格说不是数值比较，而是 β(−100K)=−0.01 小于 β(+∞)=0，热量自然从它流向正温度那边。其实

1951 年那篇其实是 Purcell 和 Pound 一起做的，样品是 LiF 晶体里的核自旋，靠突然反转外磁场把布居翻转过去，比自旋弛豫快、比拉莫尔进动慢，卡在那个窗口里才造出瞬态反转。后来 Ramsey 在 1956 年专门写了篇文章论证负温度热力学是自洽的。

不过有个边角值得抠：负温度态其实是亚稳态，前提是自旋子系统得和晶格等其他自由度脱钩，否则那个无界自由度一伸手就把能量抽走，负温度立不住。你说像游戏出 bug，倒也不算冤，它确确实实是卡在边界条件上的一个例外。

我第一次碰负温度也是懵的，盯着那个 0→+∞→