Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

[Hartmut]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Wir sind uns ja wohl einig, dass wir mit 100 Molekülen keine Thermodynamik treiben können. Deshalb gilt natürlich der 2. Hauptsatz der Thermodynamik im Falle der 100 Moleküle nicht mit genügender Genauigkeit. Vom Zustand der Gleichverteilung, obwohl er der wahrscheinlichste ist, gibt es Übergänge in weniger wahrscheinliche Zustände, d.h. Zunahmen der Entropie sind möglich.

Entschuldigung, da habe ich mich verschrieben. Es muss richtig heissen:

Vom Zustand der Gleichverteilung, obwohl er der wahrscheinlichste ist, gibt es Übergänge in weniger wahrscheinliche Zustände, d.h. Abnahmen der Entropie sind möglich.

Hartmut

 

[scilla]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Entropie = Unordnung
Negentropie = Ordnung

Quizfrage: (Un)Ordnung von was?

 

[Zeilinger]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Hallo !

Boltzmann wurde die höchste Ehrung zuteil, die die Wiener Uni posthum verleihen kann: im Arkadenhof der Uni wurde zu seiner Ehre eine Ludwig-Boltzmann-Büste aufgestellt.

Danke für die Infos, wenn ich Zeit habe, werde ich etwas von ihm lesen.

Liebe Grüße aus Wien

Zeili

 

[scilla]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Entropie = Unordnung
Negentropie = Ordnung

Quizfrage: (Un)Ordnung von was?

Antwort des Kandidaten scilla:
von mathematisch-statistischen Objekten

die Thermodynamik stammt aus der Beobachtung von Gaskesseln
die einzelnen Brösel bzw. Gasmoleküle reagieren nicht miteinander und schwirren frei umher

Lebewesen heben dagegen Zeit ihres Lebens die Entropie auf,
zerbröseln nach ihrem Tod keineswegs,
sondern liefern Bausteine für weiteres Leben

 

[Hartmut]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Ordnung (Unordnung) von was?
Antwort des Kandidaten scilla:
von mathematisch-statistischen Objekten

Da kann man schlecht etwas dagegen sagen. Man könnte aber z. B. fragen, inwieweit die Individuen der menschlichen Gesellschaft auch als mathematisch-statistische Objekte behandelt werden können.

die Thermodynamik stammt aus der Beobachtung von Gaskesseln
die einzelnen Brösel bzw. Gasmoleküle reagieren nicht miteinander und schwirren frei umher

Dem ersten Teil des Satzes stimme ich zu, dem zweiten nicht. Jedes Gasmolekül erfährt pro Sekunde eine enorme Anzahl von Stössen durch andere Moleküle. In 1 cm^3 Luft sind es grössenordnungsmässig 10^9 Zusammenstösse pro Sekunde.

Boltzmann 1896

Wären hingegen die Gasmoleküle anfangs im Gefässe ziemlich gleichmässig verteilt, hätten aber alle genau dieselbe Geschwindigkeit, so würde sich schon nach einhundertmillionstel Sekunde sehr nahe die Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung hergestellt haben.

Lebewesen heben dagegen Zeit ihres Lebens die Entropie auf,
zerbröseln nach ihrem Tod keineswegs,
sondern liefern Bausteine für weiteres Leben

Lebewesen widersprechen nicht den physikalischen Gesetzen. Sie sind aber keine abgeschlossenen Systeme (für die der 2. Hauptsatz der Thermodynamik gilt), da sie im ständigen stofflichen und energetischen Austausch mit ihrer Umwelt stehen.

Schrödinger 1944 [1]

... alles, was in der Natur vor sich geht, bedeutet eine Vergrösserung der Entropie jenes Teiles der Welt, in welchem es vor sich geht. Damit erhöht ein lebender Organismus ununterbrochen seine Entropie - oder, wie man auch sagen könnte, er produziert eine positive Entropie - und strebt damit auf den gefährlichen Zustand maximaler Entropie zu, der den Tod bedeutet. Er kann sich ihm nur fernhalten, d. h. leben, indem er seiner Umwelt fortwährend negative Entropie entzieht ... Das, wovon ein Organismus sich ernährt, ist negative Entropie. Oder, um es etwas weniger paradox auszudrücken, das Wesentliche am Stoffwechsel ist, dass es dem Organismus gelingt, sich von der Entropie zu befreien, die er, solange er lebt, erzeugen muss.

Gruss
Hartmut

[1] E. Schrödinger: Was ist Leben?
Piper Verlag München, 1987

 

[Muzmuz]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

das Wesentliche am Stoffwechsel ist, dass es dem Organismus gelingt, sich von der Entropie zu befreien, die er, solange er lebt, erzeugen muss

alleine energetisch (außerachtlassung einer CO2-vergiftung oder ähnlichem): kann ein mensch das nicht, ist er binnen stunden tot
nebst den atemgasen, urin und kot "besteht" diese entropie an der erzeugten wärme
als nebenprodukt der biochemischen reaktionen (und als der bock zum gärtner gemacht wurde: um den körper auf konstant 37°C zu halten), muss permanent wärme abgeleitet werden
ist das nicht möglich, steigt die körpertemperatur um etwa 1°C alle 45 minuten
nach wenigen stunden wäre man aufgrund überhitzung tot

lg,
Muzmuz

 

[Himeros]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Lebewesen widersprechen nicht den physikalischen Gesetzen. Sie sind aber keine abgeschlossenen Systeme (für die der 2. Hauptsatz der Thermodynamik gilt), da sie im ständigen stofflichen und energetischen Austausch mit ihrer Umwelt stehen.

@Hartmut

Stofflich gesehen stimme ich deiner stoffwechselnden Argumentation zu. Aaaaber...

In welche Schublade legen wir dann das angehäufte, immer geordnetere Wissen (Information), das sich das tendenziell immer komplexer werdende Leben (entropieverringernd also) im Laufe seiner Evolution aneignet?

Ist das nicht auch eine Entropieabnahme, die dem scheinbar kosmolo gischen Gesetz der Erhöhung zuwider läuft???

 

[Muzmuz]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

hallo,

nein, denn im laufe der zeit wird mehr oder minder konstant von den lebewesen entropie erzeugt
im großen und ganzen wird (höherwertige) sonnenergie tagsüber aufgenommen und nachts minderwertige wärmeenergie in das universum abgestrahlt
das ist die globale entropieerzeugung
und am ende wird von der ganzen komplexität nichts mehr übrig sein (wenn die sonne in einigen milliarden jahren alles leben auf der erde ausgelöscht hat)

du siehst, die ordnung entsteht nicht von selbst, und es widerspricht nicht der thermodynamik
wenn man das system isoliert, kommt die unordnung von selbst
nimm das gehirn eines menschen und schließe es ein
es wird verwesen, und die gespeicherte information ist hin
knipse die sonne aus, und nach kurzer zeit ist alles leben hin und mit ihm die komplexe information

lg,
Muzmuz

 

[Himeros]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

... und am ende wird von der ganzen komplexität nichts mehr übrig sein (wenn die sonne in einigen milliarden jahren alles leben auf der erde ausgelöscht hat)

Ich teile deine Auffassung nicht, da meiner bescheidenen Meinung nach unser Wissen - oder allgemeiner formuliert intelligentes Wissen - aus diesem Kreislauf ausbrechen wird können, um interstellar ein Weiterleben zu ermöglichen ...

du siehst, die ordnung entsteht nicht von selbst, und es widerspricht nicht der thermodynamik
wenn man das system isoliert, kommt die unordnung von selbst

... ein Widerspruch in sich ... ausserdem hat niemand behauptet, dass Leben als selbstorganisierender und selbsterhaltender und selbstreproduzierender Prozess (als Subsystem höherer Ordnung) ohne Austausch mit seiner ungeordneteren Umwelt existieren kann ...

nimm das gehirn eines menschen und schließe es ein
es wird verwesen, und die gespeicherte information ist hin

Was tun wir dann mit der geordneten Information (Wissen), das auf Datenträgern gespeichert ist? ....

 

[Muzmuz]

AW: Was fällt euch zu Ludwig Boltzmann ein?

Ich teile deine Auffassung nicht, da meiner bescheidenen Meinung nach unser Wissen - oder allgemeiner formuliert intelligentes Wissen - aus diesem Kreislauf ausbrechen wird können, um interstellar ein Weiterleben zu ermöglichen ...

ob es das nun tut oder nicht ist hierfür irrelevant
auch sämtliche sterne und sonnensystem haben eine begrenzte lebensdauer
früher oder später wird all die komplexität hin sein, und das negieren der erdgebundenheit verzögert nur das unvermeidliche

... ein Widerspruch in sich ... ausserdem hat niemand behauptet, dass Leben als selbstorganisierender und selbsterhaltender und selbstreproduzierender Prozess (als Subsystem höherer Ordnung) ohne Austausch mit seiner ungeordneteren Umwelt existieren kann ...

worin siehst du den widerspruch ?

zum zweiten teil:
es wurde und wird ja immer wieder gerne angeführt, dass ordnung nicht von selbst entsteht
wenn du aber, wie du andeutest, schon erkannt hast, dass im "austausch" für eine ungeordnetere umwelt ordnung lokal durchaus spontant entstehen kann, dann verstehe ich nicht den primären einwand
dann wäre doch alles völlig klar und einsichtig

Was tun wir dann mit der geordneten Information (Wissen), das auf Datenträgern gespeichert ist? ....

wir konservieren die information für eine bestimmte zeit und bezahlen dafür mit entropiegewinn (herstellung von büchern, elektronische datenträger, druckereien, schreibgeräte, lesegeräte, etc...)
wir können auch andere ordnung, beispielsweise lebensmittel, für eine gewisse zeit konservieren
aber früher oder später ist der träger wie auch das lebensmittel hin
das übliche ablaufdatum für CDs/DVDs beträgt je nach lagerung 20-30 jahre
bücher halten nur bei guter konservierung jahrhunderte
natürlich, je nach lagerung halten sie auch beträchtlich länger, aber dieser zeitgewinn muss zusätzlich mit sorgfalt und pflege (aufwand --> entropiegewinn) bezahlt werden

lg,
Muzmuz