Efekt Ehrenfesta-Tolmana

Efekt Ehrenfesta-Tolmana (znane również jako zjawisko Tolmana-Ehrenfesta) – zjawisko, w którym temperatura w równowadze termicznej nie jest stała w przestrzeni (w stacjonarnym polu grawitacyjnym) i zmienia się wraz z krzywizną czasoprzestrzeni. Zjawisko to zbadali w 1930 roku Paul Ehrenfest i Richard Tolman.

W stacjonarnej czasoprzestrzeni z czasowym polem Killinga ${\displaystyle \xi ,}$ dla temperatury ${\displaystyle T,}$ obowiązuje zależność Tolmana-Ehrenfesta:

${\displaystyle T\,||\xi ||=\mathrm {const} ,}$ gdzie ${\displaystyle ||\xi ||={\sqrt {g_{ab}\xi ^{a}\xi ^{b}}}}$ jest normą czasowego pola Killinga.

Ta zależność prowadzi do koncepcji czasu termicznego, który został uznany za możliwą podstawę dla termodynamiki w pełni ogólnorelatywistycznej. Wykazano, że efekt Ehrenfesta-Tolmana można wyprowadzić stosując zasadę równoważności do koncepcji, że temperatura jest stosunkiem czasu termicznego do czasu właściwego^[1].

Przypisy

1. Carlo Rovelli, Matteo Smerlak. Thermal time and Tolman–Ehrenfest effect: 'temperature as the speed of time’. „Classical and Quantum Gravity”. 28 (7), s. 075007, 2011-03-04. DOI: 10.1088/0264-9381/28/7/075007. arXiv:1005.2985. (ang.).