Какая температура у лазера по Кельвину? Положительная или отрицательная?

Question

Проблема вот в чем. Обычно, низколежащие уровни атома заселены больше, чем верхние. Так следует из закона Больцмана. В лазере все наоборот. Получается, что температура там минусовая? В чем ошибка, если она есть.

Answer 1

Существуют теоретические модели с отрицательной температурой. точно также, как существуют и теоретические модели с движением со скоростями выше скорости света или движением по времени в обратную сторону.
Все подобные теории это скоре математические трюки, которые не находят как экспериментального подтверждения, так и экспериментального опровержения. Поэтому научный мир не использует их.
 
P. S. Кстати, при абсолютном нуле движение атомов полностью не останавливается. Остаются нулевые квантовые колебания. Их энергия меньше энергии одного кванта (например, 1/2 кванта) , поэтому атомы не могут отдать эту энергию. Отдавать можно только целое число квантов. Эти нулевые колебания могут быть не малыми. Например, эти нулевые квантовые колебания не дают кристаллизоваться гелию. В результате гелий при нулевой температуре остается жидким и не переходит в твердое состояние. Но формально, математически, можно отнимать у атомов кванты так, что энергия будет иметь отрицательное число квантов. И формально можно решать уравнения движения при таких условиях. Но считается, что эти решения физически не реализуются.