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本文从热力学基本关系式((e)S/(e)U)v=1/T和Boltzmann分布式N2/N1=exp(-ε/kT)阐明了热力学温度不仅可以有正值还可以存在负值.以核自旋平衡体系为实例指出了负温度存在的必要条件:必须是一个能量(或能级)有上限的热平衡体系,与环境绝热隔离,且还需借助于一定的外力作用.本文还简述了热力学3个定律在负温度体系中的延拓和完善.