Das Leben und die Entropie

[Kultus Maximus]

AW: Das Leben und die Entropie

Wenn wir unser Sonnensystem betrachten, ist dies tatsächlich ein im Sinne der Entropie sehr geordnetes System. Wir haben die Sonne mit einer enormen Menge an Wärmeenergie und im restlichen Raum so gut wie nichts davon.
Doch hier sehen wir auch sehr deutlich, dass diese Ordnung für Leben notwendig ist. Ein Körper aus Fleisch und Blut braucht Sauerstoff, der die Zellen am Leben erhält. Sauerstoff und Kohlenstoff sind der Brennstoff allen bekannten Lebens. Wenn diese Elemente eine Bindung eingehen, wird Energie freigesetzt, die unsere Zellen und unsere Organe zum Arbeiten bringen. Es entsteht CO2, welches wir ausatmen. CO2 kann unser Körper aber nicht mehr weiter verbrennen, also keine Energie mehr daraus gewinnen. Um den Kohlenstoff vom Sauerstoff wieder zu trennen, bedarf es an Energie, und diese liefert die Sonne. Die Photosynthese der Pflanzen, welche das C vom O2 wieder trennt, ist ohne Sonnenlicht nicht möglich.
Das heißt, damit Leben existieren kann, braucht es ständig Energie, die fließt, also Energie, die umgewandelt wird. Dass dieser Fluss bestehen kann, braucht es aber Ordnung (Ordnung im Sinne der Entropie). So wie Wasser nur von oben nach unten rinnt, so nimmt die Entropie nur zu. Genauso wie das Wasser ohne äußere Energie nicht wieder nach oben gelangt, kann die Entropie nicht abnehmen.



Das liegt daran, weil unser Universum ja auch noch relativ jung sein dürfte.
Es entstehen zwar noch immer Sterne, das wird aber vermutlich nicht ewig so weiter gehen. Denn damit sich Sterne bilden können, braucht es Brennstoff wie Wasserstoff oder Helium. Die Atomkerne dieser Elemente werden in der Sonne zu größeren Kernen verschmolzen. Sie geben dabei Energie frei, ähnlich wie Energie frei wird, wenn sich Sauerstoff mit Kohlenstoff zusammentun.
Doch irgendwann enden auch diese Prozesse. Spätestens beim Eisen. Dieses Element nämlich kann man weder fusionieren noch kernspalten ohne Energie aufzubringen.
Unser Universum ist deshalb noch als jung zu bezeichnen, weil es Unmengen an Brennstoff wie Wasserstoff und Helium gibt. D.h. es können noch Unmengen an Sternen entstehen.
Das vorprogrammierte Ende liegt aber in dem Umstand, dass irgendwann der gesamte Brennstoff verbraucht ist, so er denn endlich ist. Es gibt keinen Prozess, der die Energie dahingehend umwandelt, dass sie von einem ungeordneten Zustand in einen geordneteren übergeht, ohne dabei selbst Energie aufzubringen.

D.h. wenn unser Universum abgeschlossen ist, also von außen keine Energie dazu kommt, müsste es nach all dem, was wir bis heute wissen, irgendwann den sogenannten Wärmetod erleiden.

In jeder Ordnung ist Un- Ordnung; denn für Ordnung bedarf es Un- Ordnung:

Siehe Chaostheorie:
Die Chaosforschung (auch: Theorie komplexer Systeme oder Komplexitätstheorie) ist ein Teilgebiet der Mathematik und Physik und befasst sich im Wesentlichen mit dynamischen Systemen, deren Dynamik unter bestimmten Bedingungen empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängt, so dass ihr Verhalten nicht langfristig vorhersagbar ist. Da diese Dynamik einerseits den physikalischen Gesetzen unterliegt, andererseits aber irregulär erscheint, bezeichnet man sie als deterministisches Chaos. Chaotische dynamische Systeme sind nichtlinear.

http://de.wikipedia.org/wiki/Chaosforschung

Übrigens: der Staat funktioniert genau so: jeder Politiker schafft Chaos, manche mehr, manche weniger, sei es durch Migration oder Krieg und zwar mit Absicht, denn durch die zu „in Ordnung bringende“ Arbeitsaufwendung entsteht „Wertschöpfung“ = der „Schöpfer“ also die Beamten im Staat schöpften dann die Werte in Form von Steuern ab; genau so wie in der Physik, wo durch Vernichtung, durch Verbrennung von Stoffen Energie frei gesetzt wird (Erfinder dessen waren die Alten Ägypter).

 

[Benjamin]

Das leuchtet mir nicht ein! Alleine die Schwerkraft verhindert ja, dass sich die Wärme gleichmäßig verteilt, denn wärmere Gase sind leichter als kalte, d.h. sie steigen nach oben und halten die Umwälzungsprozesse am Laufen.

Wärmere Gase mögen zunächst einmal aufsteigen, du vergisst aber, dass sie in Wechselwirkung mit den kälteren stehen und somit ihre Wärme mit der Zeit an diese abgeben, bis sich ein Temperaturgleichgewicht eingestellt hat.

Und nach dem Energieerhaltungssatz kann auch keine Energie verloren gehen. Wie soll es also zu dem Wärmetod kommen können?

Die Energie geht auch nicht verloren, sie geht in den Zustand über, der für sie am wahrscheinlichsten ist. Das größte Maß an Entropie ist der wahrscheinlichste Zustand des Systems. Hat das System diesen erreicht ist die Wahrscheinlichkeit, dass es seinen Zustand wieder ändert praktisch null.

Was praktisch null bedeutet, will ich an einem Beispiel zeigen:
Wir wissen, dass Wärme die ungeordnete Bewegung von Atomen und Molekülen ist. Im Gegensatz zu einer geordneten Bewegung wie z.B. ein fahrendes Auto, wo alle Teilchen eine gemeinsame Richtung haben, in die sie sich bewegen, bewegen sich die Teilchen bei einer ungeordneten Bewegung völlig wirr hin und her.
Jetzt könnte man zum Beispiel fragen, was passiert, wenn man mit einer Pistole in ein Wasserbecken schießt. Wo geht die Energie der fliegenden Patrone hin?
Die Patrone wird bei ihrem Tauchgang auf unzählige Wassermoleküle treffen und dabei gebremst. Die Energie wird auf das Wasser übertragen. Im Unterschied zur Bewegung der Patrone, ist die Bewegung der Wassermoleküle nun aber völlig ungeordnet.
Man wird an diesem Beispiel schnell zur Einsicht kommen, dass es nicht mehr möglich ist, die geordnete Bewegung der Patronenkugel aus der ungeordneten Bewegung des Wassers zurückzugewinnen, obgleich die Energie der Kugel im Wasser gespeichert ist.

Der Grund liegt nicht darin, dass es prinzipiell nicht möglich wäre, dass die ungeordneten Stöße der Wassermoleküle die Patrone so anstoßen, dass sie plötzlich wieder ihre gesamte kinetische Energie bekommt und aus dem Wasser heraus fliegt. Es ist nur so unwahrscheinlich, dass es praktisch nicht passiert.

 

[Benjamin]

Es ist aber in kosmologischer Hinsicht noch nicht entschieden, ob unser UNI-versum "abgeschlossen" oder "offen" ist ...
Helau

Drum schrieb ich ja "wenn unser Universum abgeschlossen ist...".

 

[Benjamin]

In jeder Ordnung ist Un- Ordnung; denn für Ordnung bedarf es Un- Ordnung:

Siehe Chaostheorie:
Die Chaosforschung (auch: Theorie komplexer Systeme oder Komplexitätstheorie) ist ein Teilgebiet der Mathematik und Physik und befasst sich im Wesentlichen mit dynamischen Systemen, deren Dynamik unter bestimmten Bedingungen empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängt, so dass ihr Verhalten nicht langfristig vorhersagbar ist.

Chaoitsche Systeme haben nichts mit Entropie zu tun.

 

[Kultus Maximus]

AW: Das Leben und die Entropie

Chaoitsche Systeme haben nichts mit Entropie zu tun.

Ich schrieb nichts von „chaotischen Systemen“, sondern der Chaostheorie und Gerhard Rath, sowie Doyne Farmer nennen die Chaostheorie/Chaos mit Entropie in folgendem Zusammenhang:

Vom Chaos zur Chaostheorie
Von Gerhard Rath

Ursprünglich stammt das Wort CHAOS aus dem Griechischen und bedeutet: Gähnender Schlund, Abgrund, klaffende Leere.

Bereits in der Antike erfuhr der Begriff jedoch eine (philosophische) Umdeutung, etwa unter Anaxagoras und Plato: Urstoff, gestaltlos, ungeformt.

Im heutigen Alltag bedeutet Chaos in etwa: Durcheinander, Wirrwarr, Unordung; oft ist der Begriff negativ besetzt. "Chaot" ist wohl meist als Schimpfwort gemeint - wenn auch einige (sogar aus IAAC-Kreisen) stolz darauf sein sollen, so genannt zu werden. ........................

Chaos als wissenschaftlicher Begriff
Eher zufällig und nicht ganz ernst gemeint wurde das Wort zuerst in der Mathematik eingeführt. J. Yorke veröffentlichte 1975 einen Artikel: "Periode Three implies Chaos". Dort untersuchte er Eigenschaften von Abbildungen eines Intervalls auf sich selbst, wobei nichtperiodisches Verhalten entstand (bei ganz bestimmten Anfangswerten). Eben diese starke Abhängigkeit mathematischer (und später auch physikalischer) Systeme von ihren Anfangswerten wurde ab dieser Zeit als "chaotisch" bezeichnet. ...................

.............
Entropie
Dies scheint nun dem berühmten 2. Hauptsatz der Thermodynamik vollkommen zu widersprechen. Danach laufen Vorgänge in der Natur von selbst nur von Zuständen höherer zu solchen niedriger Wahrscheinlichkeit ab, ohne Zutun nimmt die Ordnung ab. Die Physik prägte sogar eine physikalische Größe, die Entropie, die man als Maß für die Unordnung (erg.: sprich Chaos) verstehen kann. ........

http://www.brgkepler.at/~rath/veroeff/chaos.htm

Weiters stellt der amerikanische Wissenschaftler Doyne Farmer folgende These auf:

Es gibt ein Pendant zum 2. Hauptsatz der Thermodynamik, ein Gesetz, das die allgemeine Tendenz der Materie beschreibt, sich selbst zu organisieren. Dieses hypothetische Gesetz muß die allgemeinen Eigenschaften der Systeme und Prozesse vorhersagen, die wir im Universum beobachten und muß folgende Begriffe enthalten und erklären:

- Die Tendenz zur Bildung komplexer adaptiver Systeme mit emergenten Eigenschaften

- Das Gleichgewicht zwischen Ordnung und Chaos und die Dynamik der Komplexität am Rande des Chaos.

- Die Tendenz eines komplexen adaptiven Systems sich durch Lernen und Evolution an den Rand des Chaos zu begeben und seine Komplexität ständig zu erhöhen.

Während der II.Hauptsatz der Thermodynamik das beständige Wachstum der Entropie postuliert, würde ein solcher Hauptsatz der Evolutionstheorie das ständige Wachsen des Anteils der Informationsentropie an der Gesamtentropie fordern. Das damit verbundene Wachstum der Informationskapazität ermöglicht einerseits die Aufnahme der gebundenen Information, die die Struktur der Systeme beschreibt, übersteigt aber die dafür mindestens erforderliche Informationskapazität.

Damit entsteht freie Informationskapazität, die die Grundlage für Entstehung und Wachstum von freier Information bildet. Ein solcher Hauptsatz der Evolutionstheorie würde damit gleichzeitig den Prozeß des ständigen Anwachsen von Information beinhalten.

http://www.bertramkoehler.de/entropie.htm

Migration und Krieg ist nicht chaotisch, sondern das älteste Staatssystem der Welt (ohne meinem Werturteil dazu)

 

[moebius]

AW: Das Leben und die Entropie

Drum schrieb ich ja "wenn unser Universum abgeschlossen ist...".

Wenn das Wörtchen "wenn" nicht wär...

 

[Benjamin]

Ich schrieb nichts von „chaotischen Systemen“, sondern der Chaostheorie und Gerhard Rath, sowie Doyne Farmer nennen die Chaostheorie/Chaos mit Entropie in folgendem Zusammenhang:

Erstens:

Chaotische dynamische Systeme sind nichtlinear.

Und zweitens:

Die Chaosforschung (auch: Theorie komplexer Systeme oder Komplexitätstheorie) ist ein Teilgebiet der Mathematik und Physik und befasst sich im Wesentlichen mit dynamischen Systemen, deren Dynamik unter bestimmten Bedingungen empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängt, so dass ihr Verhalten nicht langfristig vorhersagbar ist.

Ein "dynamisches System, deren Dynamik unter bestimmten Bedingungen empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängt, so dass ihr Verhalten nicht langfristig vorhersagbar ist" ist ein chaotisches System.

Zu dieser Kenntnis hättest du aber auch kommen können, wenn du den von dir verlinkten Artikel auf Wikipedia ganz durchgelesen hättest.

Auf den Rest gehe ich ein, wenn ich wieder Zeit habe.

 

[moebius]

AW: Das Leben und die Entropie

Weisst Du immer noch nicht, "was die Welt im Innersten zusammenhält..."

 

[Kultus Maximus]

AW: Das Leben und die Entropie

Erstens:



Und zweitens:


Ein "dynamisches System, deren Dynamik unter bestimmten Bedingungen empfindlich von den Anfangsbedingungen abhängt, so dass ihr Verhalten nicht langfristig vorhersagbar ist" ist ein chaotisches System. ............


Auf den Rest gehe ich ein, wenn ich wieder Zeit habe.

Ja schon, aber wie könnte dann Chaos "System" haben:

- also ist Chaos unabwendbar bedingend zur Ordnung zu verstehen;

- deshalb schrieb ich im Beitrag Nr.: 81:
In jeder Ordnung ist Un- Ordnung; denn für Ordnung bedarf es Un- Ordnung

(im Prinzip ein Erkenntnis der: "Chaostheorie")

 

[Reinhard70]

AW: Das Leben und die Entropie

Weisst Du immer noch nicht, "was die Welt im Innersten zusammenhält..."

Schön wär's ja, wenn die Frage mit
mit einem Wort beantwortet werden
könnte ... ​

Wer gerne viel liest, kann ja beispielsweise mal hier
http://www.rossleben2001.werner-knoben.de/doku/kurs75web/node4.html
nachlagen.

Viel Vergnügen
wünscht
Reinhard