溫度是相對的嗎？溫度與參考系有關嗎？

01-25

溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。我覺得，對於慣性參考系和有明顯運動規律的非慣性參考系而言，觀察者所觀察到的溫度是一致的。
但是對於複雜的非慣性參考系則未必如此。
我們說，運動是絕對的——無論從哲學還是物理上講，都是這樣。那麼，分子的熱運動也應該是絕對的，即——總能選取一個參考系（慣性的或非慣性的），使分子在此參考系中處於非靜止的狀態。物理學中有絕對零度的概念，絕對零度下的分子沒有熱運動，只剩下機械運動。但如果選取常溫的單個分子作為參考系（雖然這是個很複雜的非慣性系），那麼原本慣性參考系中的處於絕對零度的分子在此非慣性系中便具有分子熱運動，從而溫度大於絕對零度。
絕對零度，真的絕對嗎？溫度與參考系有關嗎？

溫度的相對論變換有多個公式。

在經典統計下，溫度有多個等價的定義方式，而考慮到相對論效應後，這多個路徑按照其相對論對應卻得到了不同的結果。

鄙人認為在考慮相對論效應的情況下，溫度已經失去了經典統計中的意義，或者說在考慮了相對論效應下，已經沒有和經典的溫度對應的物理量了。

轉載一篇文章

科學網—沈惠川：平衡態熱力學中溫度的相對論變換

這是個挺好的問題啊

可以直接用溫度的定義：

$frac{1}{T}=frac{dS}{dE}$ ，S當然就是熵了。

如果存在引力場或加速度（也就是你的參考系跟著在那動來動去）下，可知

$E_{0}=Esqrt{g_{00}}$

$E_{0}$ 是靜止無引力場下的能量， $g_{00}$ 是時空度規下的時間項

一般來說靜止無引力場下 $g_{00}=1$ ，可以理解為引力場越強，加速度越大則 $g_{00}$ 越偏離1

簡單帶入可以的到

$T_{0}=Tsqrt{g_{00}}$

$T_{0}$ 當然就是靜止無引力場下的溫度了，也就是最通常意義下的溫度。

最後估算一下：

弱場下

$g_{00}=1+frac{2phi}{c^2}$

$phi$ 是勢能，小於0， $c$ 當然就是光速了。

則

$Tapprox T_{0}(1+frac{|phi|}{c^2})$ 。

可以看到，場越強（加速度越大）， $phi$ 越大，越大T，溫度越高。。。

你的猜想是正確的~

只不過我們考慮某一個系統的溫度，一般來說都是取與其相對靜止的參考系而已。

感謝邀請，

溫度作為描述熱動平衡系統的狀態物理量（態函數），其定義由熱力學第零定律給出。對於同一系統，由於可選取不同的狀態參量組，溫度的表達式（數學形式）也各不相同。基於具體公式對溫度協變性的討論都相當於已選取一組狀態參量。比如 $frac{1}{T}=(frac{partial S}{partial E})_V$ ，選取了熵S、能量E、和體積V這一組狀態參量。

愛因斯坦他們認為：體系的粒子數N、熵S、壓強P等都是洛倫茲不變數，而體積卻是洛倫茲收縮的（ $V=gamma^{-1}V_0=sqrt{1-eta^2} V_0$ ）,可以導出 $T=sqrt{1-eta^2} T_0$ 。

而由 $k_BT=h u$ 和 $u=sqrt{1-eta^2} u_0$ ，德布羅意也得到相同的結論。

當然，也有人選取了基於別的狀態參量組的溫度公式，從而得到 $T=frac{1}{sqrt{1-eta^2}} T_0$ 和 $T= T_0$ 等。這些由於所選狀態參量的協變問題而導致溫度的協變問題，在歷史上也很有名，但如今已不足取信。

溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量

這是標準的初高中概念

實際上在熱力學中溫度是分子熱運動的直接體現，而討論分子熱運動速度是以物體本身（質心）為參考系的

要想徹底而清楚地回答你這個問題，首先得了解與溫度有關的熱現象本身。溫度只是相對於設定取值單位(華氏度℉或攝氏度℃)而對所需測量事物進行的一種數值讀值形式的標量單位。而熱現象的發生才是整個事件的主導因素，溫度只是參與在整個事件中的一種附屬性的描述與表達過程。

對於"熱"這個我們一直公認為是具有能量屬性的事物，其本身還隱藏了一個真實的身份，那就是它還扮演著基本力的斥力這個角色。也就是"熱"本身具有的能與力的雙重屬性。

關於對斥力的發現過程及定義，可參考《斥量子理論》，文章內有詳細的實驗數據和文字解釋。認清楚了熱現象的這個基本力屬性，就相對容易判斷出所謂之絕對零度(0開氏度)下的概念就是沒基本力斥力的存在，所以在這種環境中也就沒有溫度這一概念的存在。

本來只有機械運動換個參考系就成熱運動了？你確定你知道什麼是熱運動？

——————————————————————

熱運動就是直接從實際運動中減掉機械運動。也就是說，對於組成宏觀物體的某個粒子來說，熱運動的參考系就是是粒子附近宏觀尺度上很多很多粒子的質心。對於組成剛體的粒子，熱運動就是相對於剛體質心。

當然這是經典力學，如果在相對論情況下，速度變換不是直接減，就不好定義溫度了。

取單個分子討論其運動，對於溫度沒有意義。

溫度討論的是分子整體的熱運動停止，你先是取了其中一個對象作觀察，再引用整體的概念進行描述，顯然是不正確的。

樓主搞錯了兩個觀念

溫度不是反應一個分子的熱運動劇烈程度的物理量，是反應一堆分子熱運動劇烈程度的物理量

除了絕對零度，任何溫度下的分子運動（指單個分子的運動速度的變化和一堆分子的分子運動速度分布兩個概念）可能的速度都是不確定的區間，而不是一個定值，這個區間往往範圍還很大。溫度升高僅僅代表分子整體（大部分）上的熱運動速度增加了，不對單個分子成立。舉個簡單的例子，有10^23個分子，可能100K時其中大部分速度是100m/s，200K時可能大部分速度是200m/s了，但是可能有一個分子，100K時速度是1000m/s，200K時變100m/s了，這沒有任何問題。

順吐槽樓主應該去看看人教版物理3-5，這大概是高中物理就能講清楚的東西了