ТЕМПЕРАТУРА (от лат. temperatura -надлежащее смешение, соразмерность, нормальное состояние), физич. величина, характеризующая состояние термодинамич. равновесия макроскопич. системы. Т. одинакова для всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии термодинамическом. Если изолированная система не находится в равновесии, то с течением времени переход энергии (теплопередача) от более нагретых частей системы к менее нагретым приводит к выравниванию Т. во всей системе (первый постулат, или нулевое начало термодинамики). Т. определяет: распределение образующих систему частиц по уровням энергии и распределение частиц по скоростям; степень ионизации вещества; свойства равновесного электромагнитного излучения тел - спектральную плотность излучения, полную объёмную плотность излучения и т. д. Т., входящую в качестве параметра в распределение Больцмана, часто называют Т. возбуждения, в распределение Максвелла - кинетической Т., в формулу Саха - ионизационной Т., в закон Стефана-Больцмана-радиационной температурой. Поскольку для системы, находящейся в термодинамич. равновесии, все эти параметры равны друг другу, их наз. просто темп-рой системы. В кинетической теории газов и др. разделах статистич. механики Т. количественно определяется так, что средняя кинетич. энергия поступательного движения частицы (обладающей тремя степенями свободы) равна ³/₂kT, где k - Больцмана постоянная, Т - темп-pa тела. В общем случае Т. определяется как производная от энергии тела в целом по его энтропии. Такая Т. всегда положительна (поскольку кинетическая энергия положительна), её наз. абсолютной Т. или Т. по термодинамической температурной шкале. За единицу абс. Т. в Международной системе единиц (СИ) принят Кельвин (К). Часто Т. измеряют по шкале Цельсия (t), значения t связаны с Т равенством t = Т - 273,15 К (градус Цельсия равен Кельвину).

Строго определённой Т. характеризуется лишь равновесное состояние тел. Существуют, однако, системы, состояние к-рых можно приближённо охарактеризовать несколькими не равными друг другу темп-рами. Напр., в плазме, состоящей из лёгких (электроны) и тяжёлых (ионы) заряженных частиц, при столкновении частиц энергия быстро передаётся от электронов к электронам и от ионов к ионам, но медленно от электронов к ионам и обратно. Существуют состояния плазмы, в к-рых системы электронов и ионов в отдельности близки к равновесию, и можно ввести Т. электронов Т_э и Т. ионов Ти, не совпадающие между собой.

В телах, частицы к-рых обладают магнитным моментом, энергия обычно медленно передаётся от поступательных к магнитным степеням свободы, связанным с возможностью изменения направления магнитного момента. Благодаря этому существуют состояния, в к-рых система магнитных моментов характеризуется Т., не совпадающей с кинетич. Т., соответствующей поступательному движению частиц. Магнитная Т. определяет магнитную часть внутренней энергии и может быть как положительной, так и отрицательной (см. Отрицательная температура). В процессе выравнивания Т. энергия передаётся от частиц (степеней свободы) с большей Т. к частицам (степеням свободы) с меньшей Т., если они одновременно положительны или отрицательны, но в обратном направлении, если одна из них положительна, а другая отрицательна. В этом смысле отрицательная Т. "выше" .любой положительной.

Понятие Т. применяют также для характеристики неравновесных систем. Напр., яркость небесных тел характеризуют яркостной температурой, спектральный состав излучения - цветовой температурой и т. д.

А. Ф. Андреев.

По материалам БСЭ.