Reinterpretación de la tercera ley de la termodinámica

Considere el primer párrafo de este documento :

Un problema fundamental en termodinámica y física estadística es estudiar la respuesta de un sistema en equilibrio térmico a una perturbación exterior. En particular, uno está típicamente interesado en calcular la escala de tiempo de relajación en la que el sistema perturbado regresa a una configuración de equilibrio estacionario. ¿Puede este tiempo de relajación hacerse arbitrariamente pequeño? Que la respuesta puede ser negativa lo sugiere la tercera ley de la termodinámica, según la cual se espera que el tiempo de relajación de un sistema perturbado alcance el infinito en el límite del cero absoluto de temperatura. Se espera que los sistemas de temperatura finita tengan dinámicas más rápidas y tiempos de relajación más cortos. ¿Qué tan pequeños pueden hacerse? En este artículo utilizamos los resultados generales de la teoría cuántica de la información para derivar un límite fundamental de la velocidad máxima a la que un sistema perturbado se aproxima al equilibrio térmico.

Tome un sistema en equilibrio térmico y perturbe el sistema. ¿Cuánto tiempo pasa antes de que el sistema se relaje de nuevo a una configuración de equilibrio estacionario?

El extracto menciona que este tiempo de relajación no puede hacerse arbitrariamente pequeño, porque la tercera ley de la termodinámica estipula que el tiempo de relajación de un sistema perturbado es infinito a temperatura cero .

La tercera ley de la termodinámica se expresa en la forma

La entropía de un cristal perfecto en el cero absoluto es exactamente igual a cero.

¿Cómo se puede reinterpretar esta afirmación para que signifique que el tiempo de relajación de un sistema perturbado es infinito a temperatura cero ?

Respuestas (1)

Si la entropía llega a cero, el sistema queda cinéticamente atrapado en un solo microestado (cero entropía) y, por lo tanto, no puede relajarse.