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THEMA: Hat Information eine Masse

Hat Information eine Masse 14 Nov 2017 20:34 #22352

Bei meinem abendlichen Spaziergängen mit meinem Hund führe ich häufig Monologe mit mir selbst, (macht ihr das auch...?), dabei ging mir mal wieder der Gedanke durch den Kopf was den Energie ist.
Also,.. kann es sein das Information etwas wiegt / eine Masse hat???
Auf die Idee bin ich gekommen als ich darüber nachdachte was den Information im Sinne der Thermodynamik ist. Wenn Information einer lokalen (Raumzeitpunkt) Veringerung der Entropie entspricht, und für Entropie Veringerung Energie nötig ist, müsste dann nicht Energie in Form von Information gespeichert sein. Oder gemäß Einstein Information = Masse...

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Hat Information eine Masse 14 Nov 2017 20:46 #22353

Hallo Basti76!
Herzlich Willkommen im Forum!

Du schriebst: "Oder gemäß Einstein Information = Masse... "


Information kann das geschriebene, das gesprochene Wort sein, die Medien...
Du denkst aber mehr an Bits oder Qu-Bits?
Die Entwicklung der Technik geht schnell voran - wir haben kabellose Rechner und können (fast) überall surfen usw. Diese Entwicklung wird sich weiter verselbstständigen.
Einsteins Gleichung heißt E=mc2. Was auch immer in der Zukunft los ist, E ≢ Information und wenn doch dann in einem gewissen Kontext, wenn es kein Papier mehr gibt z.B.

Bye-bye,
Chalawan

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Als Einstein Examina abnahm, fragte ihn einmal ein Student: "Sie stellen in diesem Semester ja genau die gleichen Fragen wie beim letzten Mal." Darauf Einstein: "Das ist wahr. Nur die Antworten sind diesmal anders."

Albert Einstein

Hat Information eine Masse 14 Nov 2017 20:57 #22355

Bin schon ein wenig beeindruckt wie schnell hier jemand antwortet..
Also noch mal zur Sache...
Mit Information meine ich zum Beispiel die Anordnung (Ordnung) von Dingen, z.B. Schachfiguren in einer Ebenen (kein Unterschied in der potentiellen Energie)
Es muss zweifellos Energie zur Positionsveränderung aufgebracht werden. Nehmen wir an das gewaltig viele total geordnete Schachfiguren vorhanden waren, und nun durch die Sortierung in einem bestimmten Raumbereich die Entropie (der Schachfiguren) lokal verkleinert wurde, und auch erst mal so bleibt.
Ein besseres Beispiel ist hier vielleicht auch eine Festplatte. Nach meinem Verständnis von Entropie und Energie ist eine bespielte Festplatte schwerer (massereicher) als eine auf der sich eine größere Entropie befinden würde.

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Hat Information eine Masse 14 Nov 2017 21:01 #22356

Ganz allgemein formuliert...
Entspricht nicht eine Information immer einer lokalen Entropie Senke????

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Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 10:54 #22390

Hallo Basti 76,
mit dem Vorhandensein von Information setzt Du anhand Deiner Beispiele voraus, dass sie zu einem früheren Zeitpunkt nicht da war. Also hat eine Veränderung stattgefunden. Das wiederum heißt, ein Prozess hat stattgefunden, der wiederum Zeit beansprucht und wenn Zeit vergeht, wird Energie umgesetzt und damit Wärmeenergie frei. Davon ausgehend, wie groß der Anteil dessen, was wir als Masse wahrnehmen bzw. messen ist, der "im kleinsten" de facto kinetische und/oder elektrische Energie ist, deren Umsatz sich dann ebenso deutlich auf die wahrgenommene Masse auswirkt, würde ich die Frage mit "ja" beantworten. Andererseits gebe ich zu bedenken, dass meine Fähigkeit, physikalisch sinnvoll zu denken, weiträumig ausbaufähig ist - insofern ist das eine rein mathematisch gedachte Antwort.
Gruß, Siraya

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Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 11:13 #22393

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Basti76 kann es sein, dass du gedanklich nicht scharf zwischen der Information an sich und der Übertragung der Information trennst? Die Information an sich ist erstmal nur etwas abstraktes und hat weder Masse noch sonst etwas was man als physikalische Größe ausdrücken könnte. Aber sie ist etwas, das übertragen werden kann, und dafür braucht man immer Energie und jede Energie hat immer ein Masseäquivalent.

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S = k log W

Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 11:33 #22395

Vorsicht: Man darf nicht die für in einem System enthaltene Information mit der für Menschen nützlichen Information verwechseln. Information ist, physikalisch gesehen, eine Erhaltungsgröße. Die Information eines Systems ändert sich nicht, auch wenn die Entropie zunimmt.

Eine Festplatte mit einer zufälligen Anordnung von Bits enthält nicht weniger Information als eine Festplatte in Googles Datenzentrum, auf der die "Urknall Weltall und das Leben" Videos gespeichert sind.

Information ist definitiv keine Senke in der lokalen Entropie, Information kann mehr oder weniger Entropie enthalten, das ändert aber nichts an der Menge der Information. Tatsächlich spielt Entropie in der Kryptographie eine wichtige Rolle: Um eine Information unleserlich zu machen, muss man zwangsläufig ihre Entropie erhöhen: Der Codeschlüssel, mit dem jedes Fragment der Nachricht mutiert wird, enthält idealerweise möglichst viel Entropie, sonst wäre er ja berechenbar. Informationen mit hoher Entropie lassen sich nicht verlustfrei komprimieren, Informationen mit geringer Entropie dagegen schon.

Außerdem wird deine Argumentation schwierig, wenn es um Redundanz geht. Hat deiner Meinung nach eine gespiegelte Platte (RAID 1, also eine zwei Platten mit jeweils denselben Daten) weniger Masse als ein RAID 0 (das streng genommen überhaupt kein RAID ist), obwohl für sich genommen die Masse einer einzelnen Platte unverändert ist? Ist die Masse einer Festplatte davon Abhängig, ob der Benutzer einen Dropbox Account hat und dasselbe Datum folglich nochmal auf einem anderen Computer im Internet vorliegt? Ist die Masse eines Datums davon abhängig, ob ein anderes Datum existiert, dass zu weiten Teilen identisch ist? Ist die Masse der Information in einem konkreten Exemplar einer gedruckten Zeitung von deren Auflage abhängig?

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Letzte Änderung: von Rabenschwinge.

Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 12:23 #22396

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:D Sahnetorte mal anders. Information wiegt sich so wie Ladungstrennung eine Batterie, ist von mir aus ein Kilogramm Vakuum im Zentrum eines Lagrange Punkts.

//:
@Rabenschwinge: Ja Mann, nur was die Zufällige bit Anordnung beträft da kann ich widersprechen. Betrachtet man sich die Sache Objektiv dann ist es für mich in einer Art Superposition bis zu dem Zeitpunkt der abfrage, und da dort es sich um eine Spannung handelt kommt es zu einem Strom und dieser hat schon mit Gewichts Änderung oder Verlagerung zu tun.

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Mach´s gut, zu gut ist nicht immer besser.
Letzte Änderung: von Chris. Begründung: //

Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 12:29 #22397

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Chris schrieb: :D Sahnetorte mal anders. Information wiegt sich so wie Ladungstrennung eine Batterie, ist von mir aus ein Kilogramm Vakuum im Zentrum eines Lagrange Punkts.


Ist das Deutsch? Ist das ein Anagramm? Ich erkenne die Wörter aber ich kann sie zu keinem Sinn zusammenführen. Oder willst du uns ein Beispiel für eine "Nullinformation" liefern?

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S = k log W

Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 12:35 #22398

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Ja, nein, vielleicht.

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Hat Information eine Masse 15 Nov 2017 17:25 #22426

Kurz und knapp: Information "an sich" hat keine Masse, aber sie muss auf einem Träger codiert, der Masse hat.

Ob das im Fall eines Textes Bleistiftlinien auf Papier oder Speicherzellen in einem Chip sind oder sonstwas ist, ist egal.

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Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 10:05 #22461

Wenn du deinen Radioempfänger auf 94,8 MHz (SWR 3) stellst, dann wirst du feststellen, dass Information nicht zwangsläufig auf etwas Massebehaftetem kodiert sein muss. Allerdings geht es hier nicht so sehr um technische Methode zur Informationsspeicherung, sondern um Information als fundamentale physikalische Größe, die einem System innewohnt.

Dazu gibt es ein Video auf dem Kanal mit Ernst Peter Fischer:

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Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 11:35 #22467

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Radiowellen haben nach E=mc² ein Masseäquivalent oder nicht?
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Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 12:41 #22472

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Ja sogar ein Maße loses Photon besitzt ein solches äquivalent, Strahlungsdruck ist so eines, naja etwas muss ja eine Antenne verspüren, da muss was förmlich drauf drücken.

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Mach´s gut, zu gut ist nicht immer besser.

Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 13:49 #22473

Aquivalent. Aber keine Masse.

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Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 15:07 #22474

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Das Photon hat ein Masseäquivalent. Die Frage war: hat Information ein Masseäquivalent (eine Masse)? Zeilinger, der der Information eine fundamentale Rolle zuschreibt, gibt hier auch keine brauchbare Antwort.

Anton Zeilinger: "Wirklichkeit und Information sind dasselbe"... "Es macht offenkundig keinen Sinn, über eine Wirklichkeit ohne die Information darüber zu sprechen. Und es ist sinnlos, von Information zu sprechen, ohne dass sich diese auf irgendetwas bezieht". (Einsteins Schleier, 229 f.)

Vom ersten Zitat ausgehend, wo Wirklichkeit und Information gleichgesetzt werden, müsste man die Frage mit Ja beantworten. Im zweiten Zitat wird beides wieder unterschieden: die Wirklichkeit selbst und die Information, die sich auf diese Wirklichkeit bezieht. In diesem Fall also eher Nein.
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Realität ist nur eine Illusion, allerdings eine sehr hartnäckige. Albert Einstein
Letzte Änderung: von stm.

Hat Information eine Masse 16 Nov 2017 16:38 #22475

Ich würde sagen: Masse ist Information, aber Information, an sich, hat keine Masse. Sie kann allerdings Massen beschreiben. Wenn man ein Elementarteilchen mit der Information darüber identifiziert, dann hat Information Masse, abhängig von der Information.

Wenn man bedenkt, dass ein Elementarteilchen in der Quantentheorie in erster Linie Fluktuation in einem Quantenfeld ist, ist diese Sichtweise möglicherweise durchaus sinnvoll. Ein Quantenteilchen hat keine unabhängige, diskrete Existenz, sondern ist die Konsequenz der Interaktion der Quantenfelder an einem gegebenen Punkt der Raumzeit. Der Grund dafür, das ein Partikel existiert ist, dass zuvor im einfachsten Falle "derselbe" Partikel an einem anderen Punkt der Raumzeit existiert hat. Diese Information ist der Partikel, der sich auf diese Weise durch die Raumzeit fortpflanzt.

Die Information könnte sein: Um acht Uhr morgens in Düsseldorf befand sich ein Elektron in einem komplizierten Orbital in einem C8H10N4O2 Molekül (Koffein), Spin Up. In der Konsequenz existiert im nächsten Augenblick wieder ein Elektron, das sich gegebenenfalls zusammen mit seinem Atom bewegt hat. Das Elektron ist die Information.

So Reime ich mir das jedenfalls zusammen.

Hat Information also Masse? Das hängt von der Information ab. Wenn die Information ein Elektron ist, dann ja.

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Letzte Änderung: von Rabenschwinge.

Hat Information eine Masse 18 Nov 2017 15:10 #22583

Es gibt auch die Ausdrucksweise: Das Photon hat eine Masse, aber Ruhmasse 0.

Wird von Physikern eher vermieden, da ist mit "Masse" stets die Ruhmasse gemeint. Aber es gibt das "Massenäquivalent" das sich mit E=mc² bzw. m= E/c² berechnen lässt.

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Hat Information eine Masse 18 Nov 2017 19:26 #22604

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Hallo!

Ich würde sagen: Information ist etwas abstraktes. Man kann Information physikalisch repräsentieren, dabei hat die Repräsentation eine Masse. Aber die Information selbst, ob 0 oder 1, hat keine Masse.

Beispielsweise könnte ich einen Informationsspeicher bauen, der nach dem Prinzip arbeitet: Die 1 entspricht einem Elektron; Die 0 einem Positron. Beide Teilchen haben dieselbe Masse bzw. Energie. Durch ihre unterschiedliche Ladung könnte ich die kodierte Information auch auslesen; und es würde energetisch keinen Unterschied machen, welche Daten ich in einer Reihe von Speicherzellen, die so arbeiten, unterbringe. Die Energie (und somit die Masse) des Systems wäre immer dieselbe.

Daher kann die gespeicherte Information selbst eigentlich keine Masse haben.
Folgende Benutzer bedankten sich: helmut-wk

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Letzte Änderung: von Tobias.

Hat Information eine Masse 18 Nov 2017 23:50 #22617

Hallo stm!

Du schriebst:

„Anton Zeilinger: "Wirklichkeit und Information sind dasselbe"... "Es macht offenkundig keinen Sinn, über eine Wirklichkeit ohne die Information darüber zu sprechen. Und es ist sinnlos, von Information zu sprechen, ohne dass sich diese auf irgendetwas bezieht". (Einsteins Schleier, 229 f.)

Vom ersten Zitat ausgehend, wo Wirklichkeit und Information gleichgesetzt werden, müsste man die Frage mit Ja beantworten. Im zweiten Zitat wird beides wieder unterschieden: die Wirklichkeit selbst und die Information, die sich auf diese Wirklichkeit bezieht. In diesem Fall also eher Nein.“


Zeilinger sagt es lapidar, Einstein wissenschaftlich/philosophisch. Die beiden sind sich einig.
Beachten: Die Veränderung, den der Begriff Information/Informatik in der Physik bis ins 21. Jahrhundert durchgemacht hat. -
Unsere Wirklichkeit ist Information, die wir „entnehmen“, lernen, interpretieren, wahrnehmen und missverstehen können, und die sich entwickelt… Welche & Wessen Wissenschaft – ART oder QM? Information ist vom Wesen her immateriell, abstrakt wie schon Tobias sagt. Siehe Zeilinger Videos auf youtube.

Chalawan

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Albert Einstein
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