EPÓNIMOS RELACIONADOS CON LA FÍSICA

 

Robert Boyle.

En termodinámica, la temperatura de Boyle, nombrada en honor de Robert Boyle, es aquella temperatura para la cual el segundo coeficiente virial (B₂) se vuelve cero. Es decir, B₂(T) = 0. Matemáticamente,

${\displaystyle \underset{p\to 0}{lim}{\left(\frac{\mathrm{\partial }(pV)}{\mathrm{\partial }p}\right)}_{T_B}=\underset{p\to 0}{lim}{\left(\frac{\mathrm{\partial }z}{\mathrm{\partial }p}\right)}_{T_B}=0}$

Es un punto donde el gas se comporta más como un gas ideal. Además es el límite de la curva de Boyle.

Si se usa

la expansión virial y termina la aproximación en el segundo término de la serie, el resultado de la temperatura de Boyle se define como la relación de la constante a entre el producto de la constante universal de los gases por la constante b: 

${\displaystyle B(T_B)=b-\frac{a}{R\cdot T_B}\approx 0}$

también:

${\displaystyle T_B=\frac{a}{b\cdot R}}$

Símbolo	Nombre
${\displaystyle z}$	Factor de compresibilidad
${\displaystyle p}$	Presión
${\displaystyle V}$	Volumen
${\displaystyle T}$	Temperatura
${\displaystyle a,b}$	Parámetros Van-der-Waals
${\displaystyle B}$	Segundo coeficiente virial
${\displaystyle R}$	Constante de los gases ideales

A temperaturas por debajo de la temperatura de Boyle, B(T) es negativo.

Las tablas de Pascal recogen las constantes de Pascal, números usados en la magnetometría (en concreto, en la evaluación de la susceptibilidad magnética), para corregir el diamagnetismo que aportan a la muestra todos los pares electrónicos.^[1] Estas tablas fueron confeccionadas por primera vez por Pascal en 1910,^[2] y desde entonces han sido revisadas y corregidas en múltiples ocasiones. ^{[cita requerida]}

En general, la susceptibilidad paramagnética es mucho mayor que la corrección diamagnética, por lo que para muchos propósitos esta no es estrictamente necesaria. Para análisis más precisos, se calcula sumando la contribución de los diferentes componentes de las moléculas del sistema. Las tablas de Pascal recogen estimaciones empíricas de estas contribuciones.

Fragmento de las tablas de Pascal
ion, molécula o grupo funcional	constante de Pascal
F–	–9.1
Cl–	–23.4
Br–	–34.6
I–	–50.6
piridina	–49
ftalocianina	–442
Zn2+	–15.0
Cd2+	–24
Hg2+	–40.0
NH3	–18
etilendiamina	–46.5

La temperatura de Hagedorn, en física teórica, es la temperatura en la que la materia hadrónica (es decir, la materia ordinaria) deja de ser estable, y debe o bien "evaporarse" o convertirse en materia quark; por lo tanto se puede considerar como el "punto de ebullición" de la materia hadrónica. La temperatura de Hagedorn existe porque la cantidad de energía disponible es suficientemente elevada para que se puedan formar pares de partículas (quark-antiquark) espontáneamente del vacío. Por lo tanto, desde un punto de vista ingenuo, un sistema que se encuentre a la temperatura de Hagedorn puede acumular tanta energía como se quiera, dado que los nuevos quarks formados proporcionan nuevos grados de libertad, y la temperatura de Hagedorn constituiría un límite superior de temperatura. Sin embargo, en términos de los quarks, es evidente que la materia se ha transformado en materia quark, que se puede seguir calentando.

La temperatura de Hagedorn se corresponde con la masa-energía del hadrón más ligero, el pión, con 130-140 MeV por partícula o aproximadamente 2 × 10¹² K.^[1] Este rango de energía se alcanza de manera rutinaria en aceleradores de partículas como el LHC del CERN. La materia a la temperatura de Hagedorn o superior emite jets de nuevas partículas, que a su vez pueden producir nuevos jets, y las partículas eyectadas pueden ser detectadas en los detectores de partículas. Se ha detectado materia quark en colisiones de iones pesados en los aceleradores SPS y LHC del CERN (Francia y Suiza) y en el acelerador RHIC del Brookhaven National Laboratory (Estados Unidos).

En teoría de cuerdas, se define otra temperatura de Hagedorn para cuerdas en vez de hadrones. Esta temperatura es excesivamente alta (10³⁰ K) y solamente tiene interés teórico.^[2]

Historia

La temperatura de Hagedorn fue descubierta por el físico alemán Rolf Hagedorn en la década de 1960 mientras trabajaba en el CERN. Su trabajo en el modelo del bootstrap estadístico para la producción de hadrones demostró que, debido a que el aumento en energía del sistema causa la producción de nuevas partículas, un aumento de la energía de colisión haría aumentar la entropía del sistema en vez de la temperatura, y, por tanto, "la temperatura se queda atascada en un valor límite".^[3]

Explicación técnica

La temperatura de Hagedorn es la temperatura en la que la función de partición diverge en un sistema con un crecimiento exponencial de la densidad de estados.^[3][4]

${\displaystyle \underset{T\to T_H^{-}}{lim}Tr[e^{-\beta H}]=\mathrm{\infty }}$

Debido a esta divergencia, se puede concluir erróneamente que es imposible alcanzar temperaturas superiores a la temperatura de Hagedorn, ya que se necesitaría una cantidad infinita de energía:

${\displaystyle \underset{T\to T_H^{-}}{lim}E=\underset{T\to T_H^{-}}{lim}\frac{Tr[H{e}^{-\beta H}]}{Tr[e^{-\beta H}]}=\mathrm{\infty }}$

El propio Hagedorn sabía que este razonamiento es falso. La función de partición para la creación de pares de hidrógeno-antihidrógeno diverge aún más rápido, ya que tiene una contribución finita de los niveles de energía que se acumulan al tender a la energía de ionización. Los estados que causan la divergencia tienen una extensión espacial grande, ya que los electrones se encuentran muy alejados de los protones. La divergencia indica que a bajas temperaturas no se produce hidrógeno-antihidrógeno, sino protón-antiprotón y electrón-antielectrón. La temperatura de Hagedorn solamente constituye la máxima temperatura en el caso de un número exponencial de especies con energía E y tamaño finito, que no es físicamente realista.

El concepto de un crecimiento exponencial en el número de estados fue propuesto originalmente en el contexto de la física de la materia condensada. Fue incorporado a la física de altas energías a principios de la década de 1970 por Steven Frautschi y Hagedorn. En física hadrónica, la temperatura de Hagedorn es la temperatura de deconfinamiento.

En la teoría de cuerdas

En la teoría de cuerdas, la temperatura de Hagedorn indica una transición de fase: la transición en la que se producen cuerdas muy largas de manera copiosa. Está controlada por la tensión de la cuerda, que es menor que la escala de Planck por alguna potencia de la constante de acoplamiento. Ajustando la tensión para que sea pequeña en comparación con la escala de Planck, la temperatura de Hagedorn puede ser mucho menor que la temperatura de Planck. Los modelos de gran unificación de cuerdas sitúan esta temperatura en el orden de magnitud de 10³⁰ K, dos órdenes de magnitud menor que la temperatura de Planck. Estas temperaturas no se han alcanzado en ningún experimento y son inalcanzables con la tecnología actual o previsible.

La temperatura de Néel es la temperatura por encima de la cual desaparece el efecto antiferromagnético en los materiales, pasando éstos a comportarse como materiales paramagnéticos. Es una propiedad específica de cada material.

La temperatura de Néel es análoga a la temperatura de Curie de los materiales ferromagnéticos. Recibe este nombre en honor a Louis Eugène Félix Néel (1904-2000), quien fue el primero en identificar el fenómeno en 1948^[1] y que en 1970 recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre el ferromagnetismo (premio compartido ese año con el astrónomo Hannes Olof Gösta Alfvén, el cual fue galardonado por sus trabajos relacionados con el plasma).

A continuación se recoge una tabla con la temperatura de Néel en diferentes substancias:^[2]

Substancia	Temperatura de Néel, en Kelvin
MnO	116
MnS	160
MnTe	307
MnF2	67
FeF2	79
FeCl2	24
FeI2	9
FeO	198
FeOCl	80
CoCl2	25
CoI2	12
CoO	291
NiCl2	50
NiI2	75
NiO	525
Cr	308