Temperatur kan definieras!

Vi tror alla att vi vet vad temperatur är, att det är ungefär lika självklart som tid. Och visst kan vi titta hur mycket klockan är eller hur varmt det är, genom att kolla någon termometer eller klocka. Men vad är tid egentligen? Eller temperatur?

Temperatur var så självklar att termodynamiken hade glömt att ge en definition. Så det blev termodynamikens nollte huvudsats, att två kroppar som var för sig är i termisk jämvikt med en tredje kropp, står även i termisk jämvikt med varandra. Dessa har då samma temperatur. Temperatur är transitiv. Temperatur är en intensiv egenskap av ett system i jämvikt (inte extensiv, det vill säga proportionell mot hur stor systemet är). Och på 1700-talet utvecklade man termometerskalor.

Termometer i en bok av Linné från 1738

Nittonhundratalets termodynamik lyckades ge en absolut temperaturskala, genom att studera ideal gas och/eller med hjälp av termodynamiska resonemang om hur mycket mekaniskt energi man kunde få ur termisk energi vid vissa temperatursskillnader.

Men statistisk mekanik ger oss insikten att "samma temperatur" är det mest sannolika tillståndet i en precis statistisk mening. Att energi spontant flöder från system som har låg relativ ändring i antalet tillstånd (hög temperatur) till system med stor relativ ändring i antalet tillstånd vid en ändring i intern energi. Och att det är meningsfullt att definiera