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Am Anfang war die Information

Von / 16. November 2010 / 9 Kommentare
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In der Online Ausgabe der Zeitschrift Nature Physics vom 14.11.2010 (doi:10.1038/nphys1821) greifen japanische Physiker die 1929 (!) publizierte Arbeit des Ungarn Leó Szilárd auf, der sich damals des von dem Schotten James Clerk Maxwell im 19. Jahrhundert ersonnenen Dämons angenommen hatte, mit dessen Hilfe die Gültigkeit des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik erprobt werden sollte. Szilárd, der später Einstein geholfen hat, den berühmten Brief an den amerikanischen Präsidenten zu schreiben, mit dem das Entwicklungsprogramm für die Atombombe eingeläutet wurde, erspähte 1929 die unglaubliche Möglichkeit, Information in Energie zu verwandeln, und dies ist nun in der genannten Arbeit tatsächlich gelungen und vorgeführt worden. Wenn das geht, wenn also Energie aus Information entstehen kann, dann muss der Erste Hauptsatz der Thermodynamik, der die Erhaltung der Energie ausdrückt, erweitert werden. Denn dann kann Energie tatsächlich geschaffen und nicht nur umgewandelt werden. Dann kann man vermuten, daß die Welt mit Information begonnen hat. “It from Bit”, wie der amerikanische Physiker John Wheeler es formuliert hat. Am Anfang war die Information. Bleibt zu fragen, ob wir sie verstanden haben.

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Kommentare (9)

  1. #1 Jörg
    November 16, 2010

    Aya Karamba! Keinerlei Hauptsätze müssen modifiziert werden, stattdessen wird hier erstmals eine 140 Jahre alte Idee bestätigt.
    Es wird keine Energie “erzeugt”, stattdessen ist Energie als Information gespeichert. Der geordnete, sortierte Endzustand ist weniger komplex als der ungeordnete, daher kann steht quasi ein Überschuss Information zur Verfügung, der in Energie umgewandelt werden kann, die zur Ordnung eingesetzt wird.
    Nochmal: Die Ideen der Thermodynamik werden eindrucksvoll BESTÄTIGT. Wenn man die Komplexität in die Entropie mit einrechnet, gilt der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik, und genau dies wurde experimentell gezeigt.

    Sehr empfehlenswert dazu:
    https://blog.joerg.heber.name/2010/11/14/the-demon-is-out-of-the-bottle/

  2. #2 KommentarAbo
    November 16, 2010

    …

  3. #3 Erminaz
    November 16, 2010

    Und sowas hat echt mal Physik studiert?

  4. #4 MartinB
    November 16, 2010

    Bleibt zu fragen, ob wir sie verstanden haben.

    Zumindest für den Blogautor kann die Frage offensichtlich verneint werden.

  5. #5 Anton
    November 18, 2010

    Beschreibt sowohl das Prinzip als auch den konkreten Versuch recht schön: https://wissenschaft-online.de/artikel/1054405

  6. #6 MartinB
    November 20, 2010

    Damit dieser totale Blödsinn hier auf den Scienceblogs nicht unwidersprochen bleibt (meiner Ansicht nach sollte jeder Blogger mit einem Funken wissenschaftlichen Anstands einen solchen Bockmist umgehend korrigieren) hier eine Erklärung, was es tatsächlich mit Energie und Information in diesem Zusammenhang auf sich hat:
    https://www.scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2010/11/damonenzahmen-leicht-gemacht-energie-und-information.php

  8. #8 rix
    November 27, 2010

    @MartinB
    Sie scheinen sich mit dem Experiment überhaupt nicht auseinandergesetzt zu haben oder haben es nicht verstanden und dichten dem Experiment Sachen bei.
    Sie schreiben z.B.:
    “… die Energie in diesem Experiment kam nicht “aus Information”, sondern aus einem Wärmebad …”
    ———-
    Jörg sagt:
    “… stattdessen ist Energie als Information gespeichert. … , daher kann steht quasi ein Überschuss Information zur Verfügung, der in Energie umgewandelt werden kann, …”
    oder in dem von Jörg verlinktem Artikel:
    “Die Energie kann gewonnen werden, … und die Information, … , in Energiegewinn für das Teilchen um(ge)wandelt (werden).”
    ———-
    Aus dem von Anton verlinkten Artikel:
    “… das Gerät … erlaubt es, Information in Energie umzuwandeln.”
    “… der Energiebetrag …, der aus einer Informationseinheit gewonnen wird.”
    ———-
    Sie schreiben:
    “… ,es entstand also keine Energie aus dem Nichts, …”
    Hat Herr Fischer oder sonst jemand etwas anderes behauptet?
    ———-
    Sie zitieren Herrn Fischer und dichten dann herbei:
    “Klingt schon irre, oder? Die Energieerhaltung wurde widerlegt! …”
    Wo hat Herr Fischer behauptet, der erste oder der zweite Hauptsatz der Thermodynamik wurde widerlegt?
    ———-
    Sie schreiben:
    Zweiten Hauptsatz: “Wärme kann nicht ohne einen weiteren Prozess von einem kalten zu einem wärmeren Körper fließen.”
    Wenn sie das könnte, dann könnten wir mit zwei Körpern mit minimaler Temperaturdifferenz anfangen, die Wärme vom kalten zum heißen fließen lassen und dann mit der Temperaturdifferenz eine Turbine antreiben. Damit hätten wir den zweiten Hauptsatz in unserer Formulierung oben verletzt.

    Frage: “Verstößt der Flachplatten-Stirlingmotor gegen den 2. Hauptsatz?”
    Der Flachplatten-Stirlingmotor funktioniert bereits bei einer Temperaturdifferenz von 0,5K (0,5°C). Das Arbeitsgas, der Verdränger und das Schwungrad sind dabei die von Ihnen erwähnte Turbine.

  9. #9 MartinB
    November 29, 2010

    @rlx
    Das problem mit dem Begriff “Energie” in diversen Texten ist, dass hier eigentlich “freie Energie” stehen müsste. Das ist in dem Originalartikel mehrfach korrekt, dann aber aus Versehen wohl vergessen worden – wurde wohl für selbstverständlich gehalten oder übersehen. Die Energie stammt aus einem Wärmebad, die Information dient dazu, die Energie aus diesem Bad zu extrahieren. Habe ich in meinem Blogbeitrag auch ausführlich erklärt.

    Herr Fischer schreibt hier explizit “dann muss der Erste Hauptsatz der Thermodynamik, der die Erhaltung der Energie ausdrückt, erweitert werden.” Das impliziert, dass er in seiner Standardform nicht gilt (weil er erweitert werden muss, dann gilt er ja in bestimmten Situationen nicht) und ist einfach falsch.

    Was den Motor betrifft. Da haben Sie meinen text missverstanden: ich meinte es so: Wenn wärme vom kälteren zum Wärmeren Körper fließen könnte, dann könnte ich mit einer kleinen Wärmedifferenz anfangen, daraus eine größere machen udn die dann zum Antreiben einer Turbine ausnutzen, bis ich wieder die anfängliche kleine Differenz habe usw. Das wäre dann ein PM.