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THEMA: Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik

Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 18 Aug 2017 20:35 #18779

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ACHTUNG, DAS THEMA SCHWENKT ALTERNATIV BEI:
Nach einer der 5 Arbeiten Einsteins im Jahr 1905 der „Annalen der Physik“
"Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderten Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen"
folgt scheinbar:
Dass der 2. HS der TD - im Weltall - anders verläuft. Die hohe Temperatur nach dem Urknall - Symmetriebruch, ließ die Teilchen mit Brownscher Bewegung im Zick-Zack rasen. ↷
Demnach war das Maß der Unordnung damals grösser!
Könnte die Temperatur von der Materie-Antimaterie-Paar-Vernichtungs-Energie herrühren und es gab gar keinen Knall?
Ob das Universum unendlich ist oder nicht, die Materie in ihm sicher nicht.
Die Gravitation (der freie Fall) liefert den Spiel-RAUM
Auch als unser Universum, unser Sonnensystem entstand herrschte durch den „Rahmen Gravitation" Enge und die (Makro) Himmelskörper knallten andauernd aneinander wie im Mikrobereich die Brownschen Moleküle.
Expandiert das Universum beschleunigt, immer schneller, weil die „Unordnung“, die Entropie zunimmt, so wie es sein soll?
Oder:
Falls die Entropie nach dem Urknall - tatsächlich - größer war als heute, könnte meine Schlussfolgerung ein Indiz dafür sein, dass es schon vor dem Urknall „etwas“ gab und das die Entropie damals kleiner war. Ein Art Kreislauf.
Wie es die – zeitlose Phase“ – der QM Hypothese des Symmetriebruchs nahelegt.

Der Kosmos, das Vakuum ist weder „klein“ noch „groß“ ↷
Die Gravitation bestimmt den Handlungs-RAUM, zumindest bis sie das „Tauziehen“ mit der Zentrifugalkraft nach und nach verliert.
Ist das nicht ein „Rip“?
Anfang und Ende.
Ich denke eher an die Chaostheorie.
Die Unordnung des Beginns, oder eines Beginns, die Hitze, Brownsche Molekularbewegung, schier endlose Zusammenstöße der Himmelskörper…
Bis das Chaos sich durch Selbstorganisation „Ordnung“ schafft, die nach einer gewissen Zeit (im Maßstab des Kosmos!) wieder „Chaos“ verursacht und so fort.
Vergleiche ich die Daten von Planck 380 000 Jahre n. d. U. bzw. heute, berücksichtige ich Äußerungen von Hawking und Penrose beispielsweise, dann nehme auch ich an: „Irgendwann ist alle Materie zerstrahlt“ und diese Situation dürfte dann der gleichen, die vor dem „Symmetriebruch“ vorlag…


Chalawan

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 18 Aug 2017 21:16 #18781

Chalawan, wie machst Du das? Ich komme nicht mehr mit. Bist Du so gut? Oder ich so blöd?
Was ist Deine Message?
Grüße Denobio
PS Man weiß ja nie, ob da nicht vielleicht ein zukünftiges Genie heranwächst.

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 18 Aug 2017 21:29 #18783

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Hallo,

ich habe mal eine Frage zur Thermodynamik,
ein Photon wechselt zwischen zwei Spiegeln hin und her. Jedesmal gibt es denn Photonendruck ab. Existiert aber trotzdem 13-15mal.
Wie beim Sonnensegel, das ja durch Photonendruck beschleunigt wird.

Gruß 1234

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 18 Aug 2017 21:34 #18785

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1234 schrieb: Hallo,

ich habe mal eine Frage zur Thermodynamik,
ein Photon wechselt zwischen zwei Spiegeln hin und her. Jedesmal gibt es denn Photonendruck ab. Existiert aber trotzdem 13-15mal.
Wie beim Sonnensegel, das ja durch Photonendruck beschleunigt wird.

Gruß 1234

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 18 Aug 2017 21:39 #18788

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Dann eben nicht.

eine Erklärung wäre dennoch sinnvoll

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 19 Aug 2017 00:02 #18796

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Entschuldige 1234, aber ich sehe keine Frage...?

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 19 Aug 2017 10:36 #18799

1234 schrieb: eine Erklärung wäre dennoch sinnvoll


das ist eine sache der impulserhaltung nicht der thermodynamik

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 19 Aug 2017 10:55 #18800

Chalawan2000 schrieb: Dass der 2. HS der TD im Weltall anders als üblich verläuft, denn die große Hitze des Beginns von Allem, verlangte den Teilchen nach dem Urknall ungeordnete (Brownsche) Bewegung ab ↷ Entropie sehr groß und heute kleiner,

Alle spontan (in eine Richtung) ablaufenden Prozesse sind irreversibel.
In einem geschlossenen adiabaten System kann die Entropie nicht geringer werden.


Die Elementarteilchen sind kein geschlossenes system , inflationsfelder dunkle energie und so weiter musst du berücksichtigen .

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 20 Aug 2017 06:42 #18838

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@Denobio und @heinzendres,
Ich ergänzte meinen Text hoffentlich in eurem Sinn,
z.B. fügte ich die "Message" ein, lieber Denobio.
Eure Meinung interessiert mich natürlich brennend!!!
Euch einen schönen ☼-tag

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 20 Aug 2017 11:14 #18841

1234 schrieb: Hallo,

ich habe mal eine Frage zur Thermodynamik,
ein Photon wechselt zwischen zwei Spiegeln hin und her. Jedesmal gibt es denn Photonendruck ab. Existiert aber trotzdem 13-15mal.
Wie beim Sonnensegel, das ja durch Photonendruck beschleunigt wird.

Gruß 1234


Das ist keine Frage der Thermodynamik. Sie beinhaltet aber einen in meinen Augen interessanten Punkt, so dass ich hierfür einen neuen Thread eröffne.

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 20 Aug 2017 16:54 #18847

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@ClausS und @1234
Photonenantrieb
Indem die Laserstrahlen auf das Segel ausgerichtet werden, wird durch die Photonen ein Schub erzeugt, der das Gefährt durch das reibungsarme Vakuum des Weltalls schießt. Die Lichtpartikel haben keine Masse, verfügen aber sowohl über Energie als auch Impuls, den sie übertragen, sobald sie von einem Objekt reflektiert werden—sie versetzten dem Objekt einen kleinen Stoß. Nun wird nur noch ein reflektierendes Segel ausreichender Größe benötigt, um genug Schub zu erzeugen, der ein Raumschiff anschubst.
Mit dieser direkten Energieübertragung könnte ein Tempo von bis zu 30 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreicht werden und ein 100 Kilogramm schweres robotisiertes Fahrzeug in einem Zeitraum von drei Tagen zum Mars fliegen, so Lubin in dem Video. Ein größeres Raumschiff mit Menschen an Bord, bräuchte schätzungsweise einen Monat.
motherboard.vice.com/de/article/9a3pje/m...zum-mars-fliegen-342

Bitte auch die Ausgangsfragen anschauen.
Chalawan

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 30 Aug 2017 15:00 #19075

Ein Zeitablauf kann nur gemessen werden, wenn sich etwas ändert. Dabei kann die Entropie nur anwachsen. Die Entwicklung des Universums nach dem Urknall definiert einen zeitlichen Ablauf. Deswegen musste die Entropie zum Zeitpunkt des Urknall minimal sein.
Warum dieser heißen und superdichten Singularität (ich weiß, es gibt in der Physik keine Singularität) ein so hoher Ordnungsgrad zugesprochen werden kann, ist mir spontan nicht einsichtig. Da habe ich noch was zum Ergründen.
Aber die Spekulationen von Penrose erscheinen mir sehr unwahrscheinlich.

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 30 Aug 2017 15:15 #19076

Wie groß auch die anfängliche Entropie auch war, führt eine Expansion, für sich alleine genommen, schon zu einer Entropiezunahme.

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 31 Aug 2017 16:29 #19089

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Zunächst, vielen Dank, lieber Denobio, mir ist jetzt KLAR, weshalb die Entropie NUR ZUNEHMEN KANN. Ich verstehe allerdings die anfängliche extreme Hitze* nicht, Du? Gab es sie womöglich nicht???

Ich verinnerlichte "Quantenfluktuation/Symmetriebruch(Mexican Hat/Phasenänderung" ALS URKNALL, wo weder Explosion, von wegen Knall, noch exorbitante Temperaturen* von Nöten sind. Ich glaube nicht, dass „etwas“ aus dem „vollkommenen Nichts/Vakuum“ entstehen kann, sondern aus einem "Nichts", welches Quantenflutuationen aufweist.
Du kannst dir denken „wovon ich persönlich fantasiere“, eine Art (Universum-) Kreislauf, angelehnt an Penrose‘ CCC aber wirklich nur angelehnt.
Dank Dir und lass es dir gut gehen!
Chalawan

*Keine "Bullenhitze, keine hohe Entropie!

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 01 Sep 2017 01:41 #19101

Chalawan2000 schrieb: Ich verstehe allerdings die anfängliche extreme Hitze

Wen du zum Urknall zurückrechnest wird das Volumen immer kleiner , Materie die verdichtet wird muss heißer werden .

Egal welche Theorie man hat muss immer etwas schon immer gewesen sein , oder aus absoluter Nichtexistenz entstanden sein .

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 01 Sep 2017 09:40 #19102

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heinzendres schrieb: „Wen du zum Urknall zurückrechnest wird das Volumen immer kleiner, Materie die verdichtet wird muss heißer werden.“

Danke für deinen Kommentar -
Davon gehe ich auch aus, klar, aber von Zeit zu Zeit stellen sich Fragen ein:

1. Wenn man das heutige Universum bis zu einer Punkt-Singularität zurückrechnet, was ist mit all der Materie, die Mrd. Jahre NACH dem Urknall entstand?
2. Das Universum ist in Art Recycle-System.
3. Der Urknall „knallte“ gar nicht – Hoyle verhöhnte mit dem Wort seine Konkurrenten.
4. Wenn es wirklich gigantisch heiß gewesen ist, war die Entropie hoch, was für eine Ausgangssituation SEHR UNGEWÖHNLICH WÄRE!
5. Muss nicht „der Urknall“ den Beobachtungen, Messungen und TBytes an Informationen – seit Jahrzehnten – angepasst werden?
6. Aus Nichts kommt nichts. Es muss QF geben (Casimir, Lamb-Shift).
7. Urknall Singularität – Kann ich mir nicht vorstellen, Du???
Chalawan

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 01 Sep 2017 11:11 #19104

Man kann nicht bis zum Urknall einfach zurückrechnen. Spätestens in der ersten Sekunde nach dem Urknall treten Phänomene auf, die wir aufgrund der speziellen Bedingungen nicht experimentell verifizieren können.

Daher haben wir aus dieser Zeit kein "gesichertes" Wissen. Nichtsdestoweniger bemühen sich Physiker darum, möglichst sinnvolle Aussagen auch für diese Zeit zu treffen.

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 01 Sep 2017 16:47 #19105

Hallo lieber Chalawan,
ein kurzer Kommentar zu deinen Fragen:

Wenn man das heutige Universum bis zu einer Punkt-Singularität zurückrechnet, was ist mit all der Materie, die Mrd. Jahre NACH dem Urknall entstand?

Die leichtesten Elemente entstanden in den ersten Minuten nach dem Urknall. (D.h. alle Materie entstand im Wesentlichen in diesen ersten Minuten). Das Wirken der Gravitation ließ die Wasserstoffwolken zusammenballen. Es entstanden daraus Sterne. In den Sternen entstanden dann alle anderen Elemente.

Das Universum ist in Art Recycle-System.

Was wird recycled? Wenn du die explodierten Sterne meist, aus deren Staub sich wieder Sterne bilden, hast du recht.

Der Urknall „knallte“ gar nicht – Hoyle verhöhnte mit dem Wort seine Konkurrenten.

Beim Urknall herschte eine nicht vorstellbare Hitze und ein gewaltiger Druck.

Wenn es wirklich gigantisch heiß gewesen ist, war die Entropie hoch, was für eine Ausgangssituation SEHR UNGEWÖHNLICH WÄRE!

Wie hoch die Entropie am Anfang auch war. Ausdehnung ist unter anderem eine Möglichkeit, dass die Entropie von ihrem Ausgangswert weiter zunehmen konnte.
Man kann sagen, die Ausdehnung ersparte dem Universum einen allzu frühen Gleichgewichtszustand, was schon ganz früh das Ende aller Zeit gewesen wäre.


Muss nicht „der Urknall“ den Beobachtungen, Messungen und TBytes an Informationen – seit Jahrzehnten – angepasst werden?

Der Urknall ist eine Modell, das aus der Zurückrechnung der beobachteten und theoretisch beschriebenen Expansion folgt. Dieses Modell hat einige in seinem Rahmen nicht erklärbare Probleme (Homogenitätsproblem, Flachheitsproblem, Horizontproblem, Fehlen magnetischer Monopole). Zum „Beheben“ dieser Problem wurde die kosmische Inflation „vorgeschaltet".

Aus Nichts kommt nichts. Es muss QF geben (Casimir, Lamb-Shift).

Stimmt fürs menschliche Leben. Vielleicht auch fürs Universum. Die Inflation soll ebenfalls erklären, wie all die Materie und Energie ins Leben kam. (Sie wurde in der Zeit des falschen Vakuums aus dem nichts geschöpft. Die Energiebilanz ist Null, weil zur Kompensation all dieser positiven Energie ein negativer Druck auftrat.)


Urknall Singularität – Kann ich mir nicht vorstellen, Du???

In der Physik gibt es keine Singularität. Die vorgeschaltete Inflationstheorie vermeidet eine Singularität. Aus der Inflation ging das Universum (ohne Singularität) in die normale Friedmann-Expansion über. Das geschah schon sehr früh, also als die Inflation beendet war. (Überleg mal ein schönes Argument, warum es in der Physik keine Singularität geben kann. Dafür reichen deine Kenntnisse schon lange aus.)

Beste Grüße Denobio

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 02 Sep 2017 13:47 #19126

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Lieber Denobio!
Leider lässt sich eine wahrhafte Dankbarkeit mit Worten nicht ausdrücken, und ebenso wenig darf sie an eine unmittelbare Wiedervergeltung denken.
Johann Wolfgang von Goethe

Meine Antwort zu Deiner Frage:
Singularität kann nicht definiert werden, in der Physik geht es aber um Beobachtungen und Berechnungen, salopp gesagt, Singularität ist zu nichts nütze, vielleicht in Sci-fis.

Ich verstehe, dass die Entropie zunehmen MUSS, solange das Universum als GAS und nicht als Sonderfall eines speziellen Vakuums bezeichnet wird. Nur einen "Tritt" mußt du mir noch geben - NUR wenn es sein muss, haha, und bitte in Form einer Erklärung:
Für einen ANFANGSZUSTAND - URKNALL - ist die Temperatur einfach "ZU HOCH", entspr. die Entropie ODER kann ein ANFANGSZUSTAND EINES GASES MIT SOLCHER TEMPERATUR "BEGINNEN"???
(Dem UWL Video "Der Urknall - Stand 2015" zufolge, MUSS für einen Aussenstehenden KLAR SEIN, WANN die Entropie am höchsten war - wenn er drei Fotos von zeitlich verschiedenen Universum-Zuständen sieht:
1. Fotos eines Gases - Die Teilchen fliegen wie verrückt aneinander und stoßen sich.
2. dito WENIGER
3. dito IMMER WENIGER
>>>>> BEIM 1: FOTO. ist die Entropie am Größten! (Mikrobereich)

Verstehst du, dies muss doch auch im Makrobereich möglich sein... oder sehe ich es nicht, weil es "SO SCHWER ZU SEHEN IST"???
Ganz lieben Gruß,

҉ Chalawan

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 02 Sep 2017 21:19 #19141

Hallo Chalawan,
bin auch auf Reisen. Die Heisenberg´sche Unschärferelation ist ein gutes Argument gegen Singularitäten. Aber du warst auch auf der richtigen Spur.

Thema Anfangsentropie. Ab wann kann man von Gas sprechen? Am Anfang war pure Energie. Planck Ära, Gut Ära mit Inflation, nach 10exp-6 Sekunden war die Temperatur noch 10 hoch 12 K. Quarks taten sich zu Hadronen zusammen..... und dabei ständig Ausdehnung und Abkühlung.

Riesenausdehnung bei der Inflation und danach Friedmann Ausdehnung. Ab welchem Zeitpunkt und für welche Teilchen fängt die Thermodynamik an zu gelten? Ich weiß es nicht.
Irgendwie hat es das Universum geschafft, nicht ins thermische Gleichgewicht zu kommen. Das wäre das Ende der Entwicklung gewesen. Und wie es aussieht , hat das Universum das thermische Gleichgewicht vermieden, indem es sich ausdehnte. Die Expansion war das Entscheidende. Mit dieser Sichtweise muss man sich zufrieden geben, wenn man (so wie ich und wohl auch z.T. die Fachwelt) das Verhalten der Entropie nicht abschätzen kann, so lange noch die Temperatur bei 10 hoch 20 lag. (Egal welche genaue Zahl)

In der Anwendung unsrer Physik werden wir in der nachinflationären Epoche immer sicherer. Davor ist ein weites Feld der Spekulation.
Ich weiß nicht, ab wann wir mit unserer Physik so sicher sind, dass wir den Entropieverlauf modellieren können.
Ab 10 hoch -12 , -9 oder -6 sek? Oder erst nach 1 sek als die Temperatur bei 10 Milliarden Kelvin lag und Protonen nicht mehr in Neutrinos umgewandelt werden konnten? Fazit: Wann begann die Thermodynamik (die Mutter aller Theorien) zu gelten. Ich vermute viel früher als nach 1 sek. Aber wie entwickelte sich zu dieser Zeit die Entropie?
Die Expansion ist der stärkste Henkel an diese Frage. Grüße Denobio

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 03 Sep 2017 00:22 #19143

@Denobio
die Gültigkeit der Thermodynamik beginnt mit dem Anfang des Universums.
Sie beschränkt sich allerdings nur auf die Materie und Energie, die durch die Assymmetrie zwischen Materie und Antimaterie entstand, also auf den Materieüberschuss. Dort und nur dort gilt die Thermodynamik.
Thermodynamik für DM und DE gibt es nicht.

Liebe Grüße
Thomas

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Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 03 Sep 2017 03:31 #19148

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