Was war vor dem Urknall? - Eine Frage der Physik oder Religion?

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Was war vor dem Urknall? - Eine Frage der Physik oder Religion?

30.03.2013 um 04:13

@Mr.Palooza

Mr.Palooza schrieb:An welches System geht die Energie verloren, wenn das Universum alles impliziert, was es gibt?

Wo ist das Problem? Die Energie geht nicht aus dem Universum raus.

Stell Dir mal vor, Du bist im Keller oder in der Garage Deines Hauses, bastelst gerade an Deinem Fahrrad rum. Hast es kopfüber auf Sattel und Lenker gestellt, um das Hinterrad wieder einzubauen. So, und nachdem das geschehen ist, drehst Du das Rad. Es dreht sich schön schnell, wird langsamer, bleibt schließlich stehen. Was ist passiert? Das drehende Rad hat seine Energie abgegeben.

Und nun stell Dir mal vor, das Universum hat genau die Größe Deines Kellers / Deiner Garage. Damit wäre Deine Fahrradwerkstatt ein abgeschlossenes System. Die Energie kann nirgends sonst hin, sie bleibt da drin. Heißt das nun, daß das einmal in Schwung gesetzte Hinterrad würde ewig weiterdrehen? Nö, natürlich nicht. Alles, was in Deiner Werkstatt passiert, gibt Energie ab, erhöht die Entropie, bezahlt den Preis für den Wirkungsgrad kleiner als eins.

Wieso sollte das in diesem unserem Universum anders sein? Das Universum ist nicht ein einziges Schwungrad ohne Aufhängung, das sich ewig dreht; das Universum ist der Schuppen, in dem sich diverse Räder drehen und Energie abgeben und irgendwann stehen bleiben. Wie irrsinnig ist das denn: zu sagen, weil das Universum keine Energie nach außen abgibt, kann sich alles darinnen ewig drehen!

Der selbe Denkfehler wie bei Zwangsneurose.

Pertti

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Zwangsneurose ehemaliges Mitglied

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30.03.2013 um 04:41

perttivalkonen schrieb:Der selbe Denkfehler wie bei Zwangsneurose.

Sorry, aber wenn du auf Basis der Thermodynamik argumentierst, behauptest mathematische Lösungen von reellen physikalischen Problemen seien mumpitz und das, dass Konzept des Wärmebads nicht als Grundlage für die Berechnung des kanonischen und großkanonischen Ensembles benutzt wird, dann brauchen wir nicht weiter zu diskutieren (dann ist die Gesamte statistische Physik ja auch Käse). Abgesehen davon bat ich dich schonmal den Begriff "inaktive Energie" zu definieren, was soll das sein? Wird die irgendwo geparkt und tut nichts mehr? Das ist kein wohldefinierter Begriff der Physik. Das du weißt, was du mit deiner Wortneuschöpfung meinst ist ja schön für dich. Aber ist okay, hast du halt recht und ich will aus dem Universum ein perpetuum mobile basteln Ich verschwende für sowas keine Zeit mehr. Solls dir jemand anders erklären, vielleicht jemand der begabter in solchen Sachen ist als ich. Dein Beispiel mit dem Fahrrad ist allerdings urkomisch und erklärt überhaupt nichts... cao dann.

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30.03.2013 um 07:55

das Universum ist der Schuppen, in dem sich diverse Räder drehen und Energie abgeben
Die Energie haben wir uns in Form von Gravitation geliehen.

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30.03.2013 um 08:02

perttivalkonen schrieb:Alles, was in Deiner Werkstatt passiert, gibt Energie ab, erhöht die Entropie, bezahlt den Preis für den Wirkungsgrad kleiner als eins.

Die Entropie ändert sich mit der Größe des zu betrachtenden Systems. Oder besser gesagt zweier Systeme den die stehen ja in einem Austausch.

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30.03.2013 um 08:12

@perttivalkonen

Harald Lesch erklärt das doch ganz gut mit der Entropie.

~~https://www.youtube.com/watch?v=B75ca9d_7EQ~~

Tatra ehemaliges Mitglied

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30.03.2013 um 08:44

Harald Lesch weiß selber nicht was er da redet, alles oder nichts es kommt aufs selbe heraus

mojorisin

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30.03.2013 um 10:54

@perttivalkonen

Ich denke du meinst so was: WEnn das UNiversum schon ewig da ist muss es einen Zustand maximaler Entropie angenommen haben.

Die Folge wäre das der Himmel schwarz wäre und die Sonne nicht mehr existieren würde da bereits aller Wasserstoffvorrat in den Sternen verbraucht wäre und es keinen neune Sterne mehr gibt. WEnn ich es recht verstanden habe ist der ZUstand maximaler ENtropie erreicht wenn sämtlich Energie nur noch als Strahlung vorhanden ist.

Da dieser Zustand nicht vorhanden ist kann man davon ausgehen das das Universum noch noicht ewig existiert. WEnn ich dich jetzt recht verstehe sagst du das auch bei einem oszillierenden UNiversum davon ausgegeangen werden muss das die Entropie erhöht werden würde.

Wenn allerdings das Universum kontrahiert wei könnte sich dann die Entropie erhöhen? Die ANzahl der Möglichkeiten für bestimmte Zustände wird ja wieder eingeschränkt?

Da kommt mir noch eine Frage die ich mir schon länger überlege:
Bei einem Kollaps von Gaswolken zu einem Stern wird die Entropie erniedrigt oder erhöht? Allein aufgrund von Volumenbetrachtungen müsste sich die ENtropie verringern allerdings ist hier die Temperatur nicht beachtet.

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30.03.2013 um 11:17

@Zwangsneurose

Zwangsneurose schrieb:dann brauchen wir nicht weiter zu diskutieren (dann ist die Gesamte statistische Physik ja auch Käse).

Mit dem ersten haste wohl recht, denn Leute, die als "Erklärung" ein "urkomisch und erklärt überhaupt nichts" und sonst nichts bringen, helfen ihrem Diskussionsgegenüber nicht beim Verstehen, helfen weiteren Lesern nicht, die täuschen allen mit sowas Wissen und Überlegenheit vor, ohne andere Anteil haben zu lassen an ihrer Weisheit. Einfach nur "Theorem" in die Runde geschrien - Du fängst mit dem Zurückhalten Deiner Argumente ja nicht erst jetzt beim Abschiednehmen an.

Was das zweite betrifft, mußt Du mir nicht unterstellen, was ich nicht gesagt habe - und auch keineswegs meine. Ich habe weder Poincares Theorem Mumpitz genannt noch dem Wärmebad die Berechtigung abgesprochen. Du mußt hier keine Unwahrheiten von Dir geben, um zu begründen, daß Du nach zwei Wortwechseln aufhörst, weil hier nichts mehr zu erreichen wäre.

Aber wie gesagt, mit dem ersten hast Du wohl recht. Nicht, wenn Du eine Sachdiskussion auf diese Weise abschmetterst.

Pertti

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30.03.2013 um 11:38

P.S.: Inaktive Energie. Beinahe wieder vergessen.

Erst mal: ich bin Laie, ich verwende Begrifflichkeiten auch unsauber. Da darf ich gerne für vorm Physikertribunal verklagt werden.

Dann: Bei jeder Arbeit wird Wärme produziert, und zwar mehr Arbeit wird zu Wärme, als sich Wärme in Arbeit umwandeln läßt. Je länger das andauert, desto mehr Energie wird - ich nenn das mal: inaktiv. Scheiß auf das Wort, aber was ich meine, ist doch klar. Für nen darin Bewanderten sogar ohne diese meine Simpelversion des zweiten Hauptsatzes.

Und ja, ich weiß, daß auf der Quantenebene auch mal mehr Wärme umgewandelt werden kann - allerdings nur im statistischen Mittel! Die Gesamtrechnung, die nicht nur aufs einzelne Teilchen schaut, bleibt korrekt.

Pertti

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30.03.2013 um 11:54

@mojorisin

mojorisin schrieb:Ich denke du meinst so was: WEnn das UNiversum schon ewig da ist muss es einen Zustand maximaler Entropie angenommen haben.

Öhm, als ich vor zwei Tagen und drei Seiten hier eingestiegen bin, war eine meiner ersten Äußerungen diese:

perttivalkonen schrieb:ein Universum ohne Anfang muß schon seit ewigen Zeiten zum völligen entropischen Maximum gelangt sein

Du mußt das nicht nur denken, ich meinte dies...

mojorisin schrieb:WEnn ich dich jetzt recht verstehe sagst du das auch bei einem oszillierenden UNiversum davon ausgegeangen werden muss das die Entropie erhöht werden würde.

Korrekt.

mojorisin schrieb:Wenn allerdings das Universum kontrahiert wei könnte sich dann die Entropie erhöhen? Die ANzahl der Möglichkeiten für bestimmte Zustände wird ja wieder eingeschränkt?

Ja na klar erhöht sich da die Enthalpie, das ist doch nicht die Frage! Aber ich sage, bei jedem neuen Big Bounce ist die reduzierte Entropie dennoch größer als beim vormaligen.

Zum Beispiel dadurch, daß bei der Kontraktion nicht sämtliche Energie wieder "eingefangen" wird und beim Crunchen hinterm Ereignishorizont für immer verloren geht. Da hättest Du dann solch ein Beispiel, wie ein Universum "Energie nach außen abgeben" kann. Die Sache mit dem Big Rip etwa "lebt" geradezu davon.

Ich weiß nicht, welche Möglichkeiten es so alles gibt, die dazu führen, daß beim wiederholten Big Crunch die reduzierte Entropie dennoch höher ist als beim vorigen Mal, ich weiß nur, daß die Forderung der Irreversibilität auch beim Perpetuum Mobile zweiter Art bestehen bleibt, und damit auch beim oszillierenden Universum.

mojorisin schrieb:Bei einem Kollaps von Gaswolken zu einem Stern wird die Entropie erniedrigt oder erhöht? Allein aufgrund von Volumenbetrachtungen müsste sich die ENtropie verringern allerdings ist hier die Temperatur nicht beachtet.

Ja, das kenn ich. Wenn in meiner Wohnung alle Stifte an einem Ort zusammen liegen und alle Wäsche für sich an einem Ort und alle verderblichen Lebensmittel im Kühlschrank, dann nennen die das Ordnung. Wenn ich aber in jeder einzelnen Schublade einen Stift, einen Apfel und einen Schlüpfer finde, in jedem Kühlschrankfach usw., dann sieht es überall gleich aus - ist doch ebenfalls eine sehr hohe Ordnung!

Das mit der Kontraktion der Gaswolke mußt Du energetisch betrachten. Die Gaspartikel nehmen einen niedrigeren Energie-Zustand ein. Ohne Zufügung von Energie können sie ihren alten Zustand nicht mehr einnehmen. Damit ist die Kontraktion eine Entropiezunahme.

Pertti

Mr.Palooza ehemaliges Mitglied

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30.03.2013 um 14:35

perttivalkonen schrieb:Und nun stell Dir mal vor, das Universum hat genau die Größe Deines Kellers / Deiner Garage.

Die Garage ist mit der Außenwelt verknüpft, für das Universum gibt es keine Außenwelt, da es alles umfasst was gibt. Das kann man nicht miteinander vergleichen.

perttivalkonen schrieb:Damit wäre Deine Fahrradwerkstatt ein abgeschlossenes System.

Für das Universum gibt es keine Außenwelt für die Garage schon, was sich nicht miteinander vergleichen lässt. Außerdem kann kein "abgeschlossenes" System Energie abgeben, da weil es abgeschlossen ist, bleibt alles drin.

perttivalkonen schrieb:Die Energie kann nirgends sonst hin, sie bleibt da drin. Heißt das nun, daß das einmal in Schwung gesetzte Hinterrad würde ewig weiterdrehen?

Wenn das Rad das Universum selbst wäre, dann ja. In der Garage ist das Rad aber nur ein Teil des Universums, wenn man es doch mit der Garage vergleichen würde. Weil es nur ein Teil ist und somit mit anderen Dingen in Verbindung steht, wird es seine Energie an die Umwelt abgeben und somit zum Stillstand kommen. Aber alle Prozesse die sich in dem Garagenuniversum stattfinden, werden niemals als ganzes zum Stillstand kommen, weil dann würde die Garage aufhören zu existieren. Und dann haben wir ganz andere Probleme.

perttivalkonen schrieb:Alles, was in Deiner Werkstatt passiert, gibt Energie ab, erhöht die Entropie, bezahlt den Preis für den Wirkungsgrad kleiner als eins.

Yo das stimmt, aber das gilt nicht für die Garage als ganzes.

perttivalkonen schrieb:Wieso sollte das in diesem unserem Universum anders sein?

Ist es nicht, es ist einfach nur keine Garage.

perttivalkonen schrieb:Das Universum ist nicht ein einziges Schwungrad ohne Aufhängung, das sich ewig dreht;...

Warum eigentlich nicht...

perttivalkonen schrieb:...das Universum ist der Schuppen, in dem sich diverse Räder drehen und Energie abgeben und irgendwann stehen bleiben.

Du sagst es selbst, die Räder bleiben stehen, nicht aber das Universum. Wenn das Universum stehen bleibt, dann hört es auf zu existieren, weil keine Prozesse, nichts los und somit kein Universum. Und wenn das passiert, dann besteht das Problem, dass sich das Universum in der Lage wäre sich selbst zu vernichten, was irgendwo paradox wäre, für etwas, was die Gesamtheit der Existenz darstellt.

perttivalkonen schrieb:Wie irrsinnig ist das denn: zu sagen, weil das Universum keine Energie nach außen abgibt, kann sich alles darinnen ewig drehen!

Das ist falsch. Alles was sich im Universum bewegt, wird irgendwann stehen bleiben, aber nicht alles auf einmal, das ist unmöglich. Jeder Prozess, welcher stehen bleibt, gibt die Energie an andere, in der Regel verteilt auf mehrere kleinere Prozesse, die dann in Bewegung gesetzt werden. Das ganze funktioniert solange, bis sich irgendwo ein Kreislauf ergibt. Ein Universum, wo sich alle Prozesse plötzlich auf einmal stehenbleiben, dann verschwindet das Universum und der Impulserhaltungssatz wäre damit gebrochen. Deswegen ist für mich ein oszillierendes Universum logischer als ein Universum, welches zerrissen wird, den Kältetod stirbt und was es sonst so gibt.

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30.03.2013 um 16:26

Nur mal kurz eingeworfen, wenn das Universum einmal aus dem „Nichts“ mit gegebener Entropie entstehen konnte, warum solle es dieses nicht immer wieder können?

Ist es denn nun logischer zu sagen, einmal geht es mit dieser Entropie, aber wenn es mehrfach entsteht, dann hat die Entropie gefälligst von Universum zu Universum abzunehmen.

Und wer sagt eigentlich, das Universum ist endlich?

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30.03.2013 um 17:41

@perttivalkonen

Schau mal Schnucki, Physik ist häufig nicht so ganz intuitiv und auch wenn es deinen Vorstellungen widerspricht und du meinst recht haben zu müssen heißt das nicht, dass dem so ist und jeder der dir Widerspricht einen Denkfehler hat.

Betrachten wir dein Fahrrad Beispiel einmal und nehmen an deine Garage wäre ein abgeschlossenes System. Gegen so ein Gedankenexperiment ist ja erstmal nichts einzuwenden. Das Rad wird langsamer (aber nur weil Gas in dem Raum ist) und wie du schon richtig sagst, es gibt seine Energie ab. Was genau ist passiert? Das Rad hatte bewegungs- man sagt auch kinetische Energie. Da, wie du ja eingesehen hast, in einem abgeschlossenem System Energie nicht verloren geht muss die ja irgendwo hin. Aber wohin? Die Moleküle deines Raums die ja für die Reibung sorgen (was nichts anderes ist als ein Übertrag von der kinetischen Energie deines Fahhradrads auf die Gasmoleküle im Raum) werden im Mittel schneller und was bedeutet das, die Temperatur im Raum nimmt zu (welche ja über die mittlere kinetische Energie in einem System welches sich im Gleichgewicht befindet definiert ist). Du hast in deinem System also immernoch die gleiche kinetische Energie zur Verfügung wie am Anfang nur eben nicht mehr im Rad gespeichert. Jetzt kommt aber der Clou. Es gibt kein physikalisches Gesetz das es verbieten würde, dass die Gaßmoleküle ihre kinetische Energie wieder an das Rad abgeben um es wieder in Rotation zu versetzen. So unwahrscheinlich es klingt, aber genau das wird in endlicher aber großer Zeit mit Wahrscheinlichkeit 1 passieren und ist im poincareschen Widerkehrtheorem verankert. Jetzt kannst du wieder daher kommen und behaupten die Lösung sei quatsch, weil es keine imaginären Äpfel gibt, ist okay, aber dann nimm mir nicht übel, wenn ich mit so jemandem nicht diskutieren möchte.

Zu deinem Begriff der inaktiven Energie: Du kannst hier Wörter so benutzen wie es dir beliebt, aber in einer Diskussion ist es durchaus Vorteilhaft, wenn alle Gesprächspartner sich über die Terminologie einig sind. Ich glaube auch du verstehst, dass das Sinn macht, wenn man konstruktiv arbeiten möchte.

perttivalkonen schrieb:Was das zweite betrifft, mußt Du mir nicht unterstellen, was ich nicht gesagt habe - und auch keineswegs meine.

Wie man in den Wald hinein ruft, so schallt es heraus.

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30.03.2013 um 22:37

@Mr.Palooza

Mr.Palooza schrieb:Die Garage ist mit der Außenwelt verknüpft, für das Universum gibt es keine Außenwelt, da es alles umfasst was gibt. Das kann man nicht miteinander vergleichen.

Es sich nur mal vorzustellen, daß die Garage keine "Außenwelt" habe - war das zu viel verlangt?

Mr.Palooza schrieb:Außerdem kann kein "abgeschlossenes" System Energie abgeben, da weil es abgeschlossen ist, bleibt alles drin.

Darum gings ja gerade, sich mal vorzustellen, Deine Garage würde ebenfalls nix nach außen abgeben können.

Mr.Palooza schrieb:In der Garage ist das Rad aber nur ein Teil des Universums

Bingo! Also ist es scheißegal, ob die Garage nun Energie nach außen abgibt, oder ob sie es nicht tut, das Rad in der Garage hört irgendwann auf zu rotieren.

Ergo bezahlt jedes einzelne Subsystem des Gesamtsystems "Universum" seine thermodynamische Entropiezunahmesteuer, da ist es völlig egal, daß das Gesamtsystem nix nach außen abgibt. Was für das Gesamtsystem Uniiversum bedeutet, daß auch seine Entropie unweigerlich zunimmt. Und nun staune: obwohl das Universum doch gar nichts nach außen abgibt! Das war ja Dein und Zwangsneuroses Einwand, das universum gebe doch nix nach außen ab, also was wolle ich denn mit meinem Entropieargument.

Mr.Palooza schrieb:Aber alle Prozesse die sich in dem Garagenuniversum stattfinden, werden niemals als ganzes zum Stillstand kommen

Ah ja, verstehe. Wäre die Garage nur ne Garage, dann würden alle Prozesse in ihr irgendwann zum Erliegen kommen. Sobald wir die Garage aber Universum nennen, steht plötzlich mindestens ein Perpetuum Mobile in der Ecke, wenn sich nicht gleich sämtliche Räder wie von Zauberhand getrieben ewig drehen werden. In einer völlig abgeschlossenen, isolierten Garage, da wird aus der Wärme, in die sich alle Arbeit umwandelt, natürlich wieder Arbeit. Nur's Fenster darfste nicht aufmachen, dann bleibt alles stehen.

Hab ich das richtig verstanden?

Mr.Palooza schrieb:weil dann würde die Garage aufhören zu existieren. Und dann haben wir ganz andere Probleme

Meinst Du jetzt das seichte Oberflächengekräusel des Waldtümpels, das Winz-Schwappen der Vakuumenergie? Das Nullkommanullnullnullschlagmichtotnulleins Kelvin? Klar, so ne absolute Ruhe wirds nie geben. Und zwar völlig egal, ob die Garage nun abgeschlossen / isoliert ist oder's Fenster offen steht. Wieso also meinst Du, sobald das Fenster offen steht, die Garage also nur ne Garage ist, könnten ale Prozesse zum Erliegen kommen? Meinst Du also doch was anderes, das Perpetuum Mobile in der Ecke? Dafür würde mich dann aber schon dieses Dein Argument interessieren, wieso die Möglichkeit des Endes des Universums bei Abwesenheit von X beweist, daß es im Universum immer X geben wird.

perttivalkonen schrieb:
Das Universum ist nicht ein einziges Schwungrad ohne Aufhängung, das sich ewig dreht;...

Warum eigentlich nicht...

Ähm, Drehimpuls ohne Bezugspunkt? Das drehende Schwungrad würde doch zugleich ein Stillstehendes sein.

Vor allem aber ist das Universum deswegen kein solches, weil es ne Menge kleiner "Schwungräder2 beherbergt, die nach und nach stehen bleiben. Bis alle stehen geblieben sind.

Mr.Palooza schrieb:Du sagst es selbst, die Räder bleiben stehen, nicht aber das Universum.

Das Universum tut aber nix, es beherbergt nur Dinge, die was tun. Oder: es besteht aus Dingen, die was tun. Aber diese Dinge, die was tun, die tun das nicht ewig. Und dann beherbergt das Universum nur noch Ruhendes, oder besteht nur noch aus Ruhendem. Und aus Wärme. Das Universum ist eben kein Schwungrad oder sonstiger Aparillo, es ist ne Ansammlung vieler Aparillos.

Mr.Palooza schrieb:aber nicht alles auf einmal, das ist unmöglich

Warum auch immer Du das jetzt anmerkst, wo es um so einen Unsinn bisher noch nirgends gegangen ist.

Mr.Palooza schrieb:eder Prozess, welcher stehen bleibt, gibt die Energie an andere, in der Regel verteilt auf mehrere kleinere Prozesse, die dann in Bewegung gesetzt werden.

Das führt freilich zur Miniaturisierung und damit - na? Zur Wärme! Und damit ist das eine Einbahnstraße mit Endhaltestelle und nicht:

Mr.Palooza schrieb:Das ganze funktioniert solange, bis sich irgendwo ein Kreislauf ergibt.

Nix Kreislauf. Die kalten Eisensterne werden nicht wieder zu Wasserstoffwolken.

Pertti

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30.03.2013 um 22:41

@Zwangsneurose

Als ich sah, daß Du mich nun doch wieder angeschrieben hattest, dacht ich, ok, wenn er möchte, dann will ich nicht nein sagen und die Sachdebatte weiterführen.

dann aber las ich

Zwangsneurose schrieb:Schau mal Schnucki

und hab nicht weiter gelesen.

Wenn Du meinst, Dich wie ein Armleuchter aufführen zu müssen, dann bitte, sei doch einer.

Und tschüß.

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Was war vor dem Urknall? - Eine Frage der Physik oder Religion?

31.03.2013 um 00:18

Bingo! Also ist es scheißegal, ob die Garage nun Energie nach außen abgibt, oder ob sie es nicht tut, das Rad in der Garage hört irgendwann auf zu rotieren.

Ergo bezahlt jedes einzelne Subsystem des Gesamtsystems "Universum" seine thermodynamische Entropiezunahmesteuer, da ist es völlig egal, daß das Gesamtsystem nix nach außen abgibt.

Können wir uns erst mal darauf einigen das die Energie durch Teilchen- Antiteilchen paarung entstanden ist?

Mr.Palooza ehemaliges Mitglied

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31.03.2013 um 00:41

perttivalkonen schrieb:Hab ich das richtig verstanden?

Eigentlich nicht.
Aber wenigstens weiß ich, welche Vorstellung du von einem geschlossenen System hast und wie du an das Thema rangehst...

Ich mach es kurz, ich sehe gerade in einem oszillierenden Universum, dass erst dort alle thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten widerspruchsfrei eingehalten werden können.

Zu dem Beispiel mit der Garage. Also eine gewöhnliche Garage stellt nicht die Gesamtheit des Universums dar und hat somit eine Außenwelt, an welchen sie die Energie weitergeben kann, welche durch die inneren Prozesse zustande kommen können. Nehmen wir aber eine Garage ohne einer Außenwelt, so bleibt die Energie immer in der Garage, was bedeutet, dass sich dort immer irgendwas bewegen wird. Wenn ein in sich geschlossenes System Energie verlieren wird, dann gilt der Energieerhaltungssatz nicht mehr. Eigentlich muss man einen unendlichen Kreislauf annehmen, da die Anzahl der physikalischen Zustände besonders in so einer Garage endlich sind. Eine Garage irgendwo im Nichts, welche nicht einmal sich ausdehnt kann nicht abkühlen, die Summe aller Prozesse muss erhalten bleiben. Wenn alle möglichen physikalischen Zustände schon einmal ihre Funktion erfüllen durften, fängt der Kram von neuem an. Naja wie auch immer, die Geschichte mit der Garage ist so oder so unpassend um das vernünftig darzustellen. Man weiß, dass in einer gewöhnlichen Garage die Räder stehen bleiben werden, so dass das ganze auf das Universum bezogen, zu der Sichtweise führt, auch das Universum müsse irgendwann stehen bleiben. Aber das Universum ist nun mal keine Garage.

Wie auch immer, wollte einfach einen bestimmte Denkweise ausprobieren...

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31.03.2013 um 09:56

Ich muss doch hier mal Pertti zur Seite springen, es geht nicht um den Energieerhaltungssatz und die Frage ob Energie nun vernicht wird. Es geht um die Entropie und viele verstehen die einfach falsch. Wenn man nicht verstehen worum es geht, kann man dazu auch wenig Sinnvolles sagen.

Ich stimme Pertti nun nicht einfach zu, und sage, ein zyklisches Universum sei wegen der Entropie nicht möglich, aber das aus anderen Gründen, denn was Pertti nun meint ist mir schon klar und nicht unrichtig.

Energie hin und er her, man muss sie auch nutzen können.

Stellen wir uns ein Gefäß vor, in der Mitte eine Wand, muss nicht sein, kann man aber machen. In der Wand ist ein Loch. Auf der rechten Seite ist nun warmes Gas, auf der linken Seite kaltes. Es ist nun mal so (in diesem Universum zumindest), dass nun warmes Gas auf die kalte Seite und kaltes Gas auf die warme Seite durch das Loch wechseln wird.

Wer im Winter mal das Fenster länger aufgemacht hat, sollte das wissen.

Diesen „Wärmefluss“ kann man nun nutzen, das warme Gas ist energiereicher als das kalte Gas. „guck mal einer schau...“

Schön wäre es nun, leider ist es nicht so, dass sich in Summe energiereiche Gasmolekühle von der kalten Seite zurück auf die Seite des warmen Gases bewegen und dort sammeln. Konkret, wer im Winter das Fenster solange auflässt, bis sein Zimmer mit warmen Gas gefüllt ist, wird lange frieren.

Das bedeutet, egal was nun außerhalb unseres Gefäßes ist, und ob überhaupt, im Gefäß werden sich beide Seiten von der Temperatur aus- und angleichen, nach einer gewissen Zeit, ist die Temperatur auf beiden Seiten gleich, und daran wird sich auch nichts mehr ändern. Physikalisch ist hier Ende im Gelände, würde nun auf einmal die eine Seite wieder mit warmen Gas gefüllt, und man könnte das vorführen und erklären, würde das viele Physiker mehr als nur Verblüffen, und einen fetten Preis geben.

Und so ist es nun mit allen Fenstern im ganzen Universum, irgendwann ist die Temperatur überall gleich verteilt, und dann wird sich daran auch nichts mehr ändern. Nun ist es aber weiter so, das Energie immer von warm nach kalt fließt, ist alles gleich warm, fließt keine Energie. Auch wenn das Universum überall ganz heiß wäre, könnte das nicht genutzt werden, keine Maschine könnte sich mehr bewegen.

Man braucht also eine richtig schön aufgeräumtes Universum, dass dann unordentlich werden kann. Soweit der Stand der Dinge und darin hat Pertti nun eben Recht.

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31.03.2013 um 09:58

@Mr.Palooza

Mr.Palooza schrieb:was bedeutet, dass sich dort immer irgendwas bewegen wird

Nicht anders als in einem offenen System auch. Denn wenn Du annimmst, daß in einem offenen System auch mal Bewegung zum endgültigen Ende kommen könnte - dann brauchst Du nur ein abgeschlossenes System in mehrere offene Subsysteme unterteilen und hättest als Ergebnis, daß dann auch im abgeschlossenen System endgültige Ruhe herrschte.

Wie also kommst Du zu dieser komischen Aussage da oben, bezogen nur aufs abgeschlossene System!

Mr.Palooza schrieb:Wenn ein in sich geschlossenes System Energie verlieren wird, dann gilt der Energieerhaltungssatz nicht mehr.

Wer spricht denn vom Verlieren von Energie! Energie wird inaktiv, eine Umschreibung, die mir von Zwangsneurose übel genommen wird, die aber laienhaft formuliert den Knackpunkt der Chose darstellt: Bei jeder Energieumwandlung wird immer ein wenig mehr Wärme aus Arbeit, als Arbeit aus Wärme werden kann. Am Ende dieser Entwicklung ist alles "Wärme" und nichts mehr "Arbeit". (Is so ne Sache mit Grenzwerten wie Lichtgeschwindigkeit oder Null Kelvin usw., daß es natürlich nie 100 Pro erreicht wird, sondern sich dem nur annähert; in diesem Sinne hört Bewegung natürlich nie auf, und Du kannst Deine Impulserhaltung auch beim realen Entropiemaximum beruhigt behalten.)

Mr.Palooza schrieb:Eigentlich muss man einen unendlichen Kreislauf annehmen, da die Anzahl der physikalischen Zustände besonders in so einer Garage endlich sind.

Als ob die Zahl der physikalischen Zustände im Gesamtsystem nicht endlich wären, wenn Du unendlich viele Garagen zur Verfügung hättest. Auch in einem unendlichen System sind die Prozesse endlich. Du kannst z.B. die Kernfusion der Sterne nicht "auf Reihe schalten", sodaß eine Wasserstoffsonne erst losgeht, wenn die vorige Sonne als Eisenstern geendet ist. In einem unendlichen Universum mit unendlich vielen Gaswolken wird die Fusionsreihe bis hin zum Eisenstern überall parallel ablaufen wie auch hier in unserem Sektor des Universums.

Mr.Palooza schrieb:Eine Garage irgendwo im Nichts, welche nicht einmal sich ausdehnt kann nicht abkühlen

Fürs Entropiemaximum der nichtexpandierenden isolierten Garage muß alles nur gleichwarm (und aktionslos) sein. Abkühlung ist nicht vonnöten.

Mr.Palooza schrieb:die Summe aller Prozesse muss erhalten bleiben

Bleibts doch auch beim Entropiemaximum.

Mr.Palooza schrieb:Wenn alle möglichen physikalischen Zustände schon einmal ihre Funktion erfüllen durften, fängt der Kram von neuem an.

Und zwar warum? Weil Du es sagst? Oder weil der Zauberer Haxpaxmax seinen Zauberstab geschwungen hat?

Mr.Palooza schrieb:Naja wie auch immer, die Geschichte mit der Garage ist so oder so unpassend um das vernünftig darzustellen.

Irgendwie ist mir die Herleitung dieser Folgerung abhanden gekommen, tut mir leid. Aber scheiß auf die Garage, denn selbst im Universum funzt Deine bisherige Erklärung "dann muß es halt wieder losgehen mit dem Kreislauf", "da muß sich immer was bewegen" usw. nicht.

Mr.Palooza schrieb:Man weiß, dass in einer gewöhnlichen Garage die Räder stehen bleiben werden, so dass das ganze auf das Universum bezogen, zu der Sichtweise führt, auch das Universum müsse irgendwann stehen bleiben. Aber das Universum ist nun mal keine Garage.

Auf den Punkt gebracht. Noch jeder Grewi-Schwurbler kommt mit diesem Argument "das läßt sich nicht vergleichen", bringt dann aber keine Erklärung, wo denn nun der entscheidende Unterschied läge.

Ich sage es nochmals: Das Unvermögen, Energie nach außen abzugeben, verhindert nicht das Erreichen einer maximalen Entropie. Es muß nur "gleichwarm" sein, nicht jedoch "noch kälter als eben" oder gar "Null Kelvin".

Wie @nocheinPoet so treffend sagt:

nocheinPoet schrieb:Energie hin und er her, man muss sie auch nutzen können.

Wo nicht ---> Entropiemaximum und Wärmetod und Ende Gelände.

Pertti

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31.03.2013 um 15:15