Si un observador comienza a moverse a velocidades relativistas, ¿observará que la temperatura de los objetos cambia en comparación con sus temperaturas de reposo? Supongamos que la temperatura de reposo medida es $T$ y el observador comienza a moverse con velocidad $v$ . ¿Cuál será la nueva temperatura observada por él?
Cubero et al. 2007: Equilibrio térmico y termómetros estadísticos en la relatividad especial ( http://arxiv.org/abs/0705.3328 ) llegó a la conclusión
que la "temperatura" puede definirse estadísticamente y medirse en un independiente del marco del observador.
Con simulaciones de dinámica molecular 1D totalmente relativistas verificaron que la definición de temperatura dada por Landsberg Naturaleza 214 (1967) 903 ) define un termómetro de gas invariante de Lorentz sobre una base puramente microscópica.
Esta respuesta es incorrecta. Vea mi nueva respuesta aquí: physics.stackexchange.com/a/491096/1648
Supongamos que un termómetro de mercurio está preparado de tal manera que su bulbo está en contacto con una fuente de calor a la temperatura T. La longitud de la columna de mercurio que responde es L. Ahora, imaginemos que el bulbo define el origen de coordenadas de un marco de laboratorio tal que el termómetro se encuentra en su eje x con +L como la coordenada del extremo de la columna. Un observador relativista que se mueva a lo largo del eje x mide la longitud de la columna. Evidentemente, ese observador mediría la longitud contraída de Lorentz L/gamma y, por tanto, en relación con un termómetro idéntico colocado en su marco, inferiría una temperatura Tob = T/gamma.
Sin embargo, desde un punto de vista puramente termodinámico, la temperatura de un cuerpo no puede ser registrada por otro (digamos un termómetro) a menos que esos cuerpos estén en un contacto térmico que permita que una pequeña cantidad de calor sea absorbida por el termómetro. Además, a partir de su primer contacto con el termómetro, la lectura no puede producirse hasta que se establezca el equilibrio térmico.
Por lo tanto, parece que el experimento mental anterior es un montaje erróneo porque el bulbo del termómetro del observador debe sumergirse en el baño de calor del marco del laboratorio a medida que pasa. Suponiendo un sistema de laboratorio grande, de modo que haya pasado el tiempo suficiente para que los dos sistemas entren en equilibrio térmico, estarían a la misma temperatura.
Aparentemente la temperatura es una cantidad que evoluciona hacia un escalar de Lorentz a través del establecimiento del equilibrio térmico.
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Aquí lo que es probablemente el punto de vista más reciente y resonante sobre este tema: arxiv.org/abs/2005.06396 En el caso de los cuerpos que se encuentran en la misma situación: tratar de entender si un cuerpo "parece más caliente o más frío" desde el punto de vista del otro es complicado: van Kampen (1968) e Israel (1981) argumentaron que en un marco covariante hay que considerar que los dos cuerpos pueden intercambiar tanto energía como momento y, por tanto, el resultado dependerá de la circunstancia exacta del experimento.