Ich würde erst einmal sagen: Faszinierend
Beim Lesen deines Beitrags habe ich zuerst mit der Stirn gerunzelt, denn der Begriff der negativen Temperatur ist nicht sinnvoll. Der Mittelwert von positiven Energien kann nicht negativ sein. Da muss ein Trick dabei sein.
Und tatsächlich, das ist so. Der Punkt ist, dass das System eine obere Energieschranke hat, also eine maximale Gesamtenergie
Wie aus dieser Beschränkung jetzt ein negativer Mittelwert wird, weiß ich auch nicht, denn die Berechnung der Temperatur ist in dem Artikel nicht vorgeführt.In Wasser und jedem anderen natürlichen System lässt sich diese Umkehrung nicht erreichen, da das System dazu unendlich viel Energie aufnehmen müsste, was unmöglich ist. Besitzen die Teilchen nun jedoch eine obere Grenze für ihre Energie, wie zum Beispiel die Spitze eines Hügels in der Landschaft der potenziellen Energie, ändert sich die Situation völlig. Genau ein solches System mit einer oberen Energiegrenze haben die Forscher um Immanuel Bloch und Ulrich Schneider nun im Labor für ein Gas von Atomen verwirklicht und folgen dabei theoretischen Vorschlägen von Allard Mosk und Achim Rosch.
Aber aus den Bemerkungen daraus vermute ich, dass sich das Ganze als ein mathematischer Trick darstellt.
Die Funktion, die die Temperatur darstellt hat offenbar (nach den Bemerkungen) eine Polstelle, also eine Stelle, an der sie unendlich wird. Mathematisch kann man die Funktion aber fortsetzen und sie ist jenseits der Polstelle wieder definiert und negativ. Die Funktion 1/x um x=0 ist so ein Beispiel.
Inwieweit sich diese Tricks in physikalisch sinnvolle Vorhersagen ummodeln lassen, bleibt abzuwarten, ich denke die Leute vom MPI haben da schon einiges Interessantes im Auge.
Ob sich das Ganze zu einem Modell für die dunkle Energie ausarbeiten lässt, ist meines Erachtens offen. Es ist ja erst einmal nur eine Eigenschaft herausgestellt worden, die bei der dunklen Energie auftritt. Eine volle Modellierung dürfte um einiges Schwieriger sein.
