die Entropie im unendlichen unbegrenzten Universum
 

Eine Formulierung des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik bezieht sich auf die  Entropie:

´In einem geschlossenen adiabaten System kann die Entropie nicht abnehmen, sie nimmt in der Regel zu. Nur bei reversiblen Prozessen bleibt sie konstant.´

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Vorbetrachtung

Im Universums finden an jedem Ort ständig Energie - und oder Informationsaustausch statt. Wir sehen Prozesse bei denen die Entropie zunimmt. Aber die Entropie kann sich bei anderen Prozessen auch verringern, die Ordnung also zunehmen. Eine Zunahme der Ordnung sehen wir zum Beispiel wenn sich ein Kristall bildet oder wenn sich Fettaugen auf dem Sahne-Tee bilden. Wenn die Entropie sinkt, dann ist das eine Folge veränderter Umgebungsbedingungen. Um Entropie und / oder die Richtung der Veränderung zu bewerten, wird oft die Wahrscheinlichkeit benutzt.

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Die Wahrscheinlichkeit bei der Richtung der Entropieänderung

Üblicherweise führen Veränderungen der Umgebung dazu, dass sich Etwas - z.B. eine Struktur - verändert. Dabei kann die Entropie zu - oder abnehmen. Prozesse bei denen Entropie abnimmt, ´entziehen´ oft der Umgebung Energie und bauen sie in die neue Struktur ein (Zunahme der Ordnung). Andererseits geben Prozesse in gegenläufiger Richtung Energie/ Information in die Umgebung ab. Der Erste Hauptsatz bleibt gültig.
Sofern sich überhaupt etwas verändert, so zeigt unsere Erfahrung, dass sich die Veränderung in die unter den gegebenen Umständen für sie ´bequemere´ Richtung entwickelt. Die Richtung der Veränderung folgt dem Prinzip des kleinsten Zwanges. Der kleinste Zwang kann situationsabhängig ganz unterschiedliche ´Ziele´ haben.


Die Veränderung aus einem Status heraus erfolgt unter den jeweils gegebenen Umständen in Richtung der günstigeren Form, des günstigeren Aggregatzustandes. Diese Prozesse verlaufen in Richtung eines neuen Gleichgewichtszustandes und das solange, bis dieser erreicht ist und der Prozess um dieses Gleichgewicht schwingt.

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In einem abgeschlossenen System wächst mit der Zeit die Entropie. Daran gibt’s wenig Zweifel.

Aber welches System ist wirklich abgeschlossen?

Wenn der Urknall der Beginn des Universums ist, dann wäre das einzig wirklich abgeschlossene System im Universum das Universum selbst und wir könnten den Zweiten Hauptsatz für dessen Entwicklung zu Grunde legen.
Wir kennen weitreichende Wirkungen in der klassischen Physik und die Quantenmechanik / Quantenfeldtheorie sagt uns, dass alles Geschehen mit allem anderen Geschehen im Universum zusammenhängt. Ergo wird sich das Universum als Ganzes dem 2. Hauptsatz folgend in Richtung seines Endzustandes maximaler Entropie entwickeln. Mit dieser Erkenntnis  wäre dann dieses Kapitel zu Ende.

Ist es aber nicht, denn wir zweifeln am Urknall und gehen von einer anderen Hypothese aus: Unser Universum ist danach unendlich und unbegrenzt und besteht schon immer und wird immer bestehen.

In einem solchen unendlichen und unbegrenzten Universum werden zwangsläufig unendlich viele Gegenden mit jeweils ganz besonderen Bedingungen entstehen und vergehen. In unendlich vielen Regionen herrschen zeitweilig Bedingungen bei denen die Prozesse die Entropie erhöhen. Aber es gibt ebenso unendlich viele Regionen in denen die Prozesse in Richtung der Abnahme der Entropie verlaufen - sich also Ordnung aus dem Chaos heraus bildet - ein Diamant entsteht aus Graphit.

Auf den ersten Blick scheint die Entropie dort abzunehmen, wo vergleichsweise chaotisch angeordnete Elemente sich auf Grund der lokalen Bedingungen zu ordnen beginnen.
Diese Ordnung entsteht weil die Richtung des Prozesses am Prinzip des Kleinstem Zwanges orientiert. Zwanglos läuft das Geschehen in Richtung der höheren Wahrscheinlichkeit. Die Entropie sinkt.
Genauso zwanglos wird demselben Prinzip folgend bei anderen Bedingungen der Prozess aus einem geordneten Zustand heraus wieder in Richtung Chaos verlaufen und  die Entropie wächst. Der Diamant verbrennt in CO2. Auch dieses Geschehen läuft in Richtung der höheren Wahrscheinlichkeit.

Die zeitweilig herrschenden Umgebungsbedingungen bestimmen also die Richtung der Prozesse an einem betrachteten Objekt. Die Wirkungen aus dem Welthintergrund werden dabei aufgenommen (akkumuliert) oder eigene Wirkungen werden in Richtung des Welthintergrundes abgegeben, je nachdem ob der Prozess in Richtung der höheren Wahrscheinlichkeit vergleichsweise endotherm oder exotherm ist.

An einem bestimmten Ort im Raum vorherzusagen, wie die demnächst aus dem Unendlichen hier eintreffenden Wirkungen beschaffen sind ist prinzipiell nicht möglich.
In einem unendlichen, unbegrenztem Universum gibt es demnach keine wirklich deterministischen Vorhersagen, sondern nur Wahrscheinlichkeiten.  Potentiale, die zwar sehr nahe P=1 liegen können, aber eigentlich immer Wahrscheinlichkeiten bleiben.  
Ein solches Universum ist wie eine ewig wabernde Molluske von lokaler Ordnungszunahme in einigen Regionen und lokalem Zerfall in anderen Regionen. Es laufen darin unendlich viele  im Welthintergrund stattfindende Nicht-Gleichgewichtsprozesse (Schwingungsprozesse), die sich gegenseitig beeinflussen, unablässig und seit ewiger Zeit und für ewige Zeiten. Einen Urknall kann es in einem solchen Universum nicht geben, wie auch kein Ende von dessen Existenz in einem Wärme- oder Kältetod.

Diese These führt dazu, dass wir die Idee des abgeschlossenes Systems aufgeben müssen. In der Quantenmechanik sind alle Elementarteilchen miteinander verknüpft. Sie korrespondieren mit unendlich vielen Anderen und nehmen auf diese Weise am Geschehen im Mikrokosmos teil. Das Meer, in dem diese Teilchen eingebettet sind, ist das Meer der Wirks – wie Hans-Peter Dürr formulierte. (ab Minute 31)

Alles was wir als deterministisch erfahren (das materielle Geschehen), geht eigentlich nur auf extrem hohe Wahrscheinlichkeiten zurück. Das von Menschen wahrnehmbare materielle Geschehen ist demnach der sehr, sehr unwahrscheinliche Ausnahmezustand im Vergleich zu dem natürlichen Zufallsgeschehen im Mikrokosmos. Wirkliche Determiniertheit ist hier  nicht mehr möglich. Wir können nur das wahrscheinliche Verhalten prognostizieren - das Potential.

Noch näher zu betrachten: Die beobachtbare und als Echo des Urknalls angesehene 2K-Hintergrundstrahlung benötigt unter dieser These natürlich eine andere Interpretation.

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Die Richtung der Zeit

Was ist Zeit → Unterschied zwischen dem Beginn und dem Ende eines Prozesses.

HP Dürr zur Materie – ´Schaumkronen´..., die nicht beständig sind, sondern unablässig zerfallen und sich neu bilden. Eine tiefere Ebene dessen, was wir Realität nennen (´Wirks´).
Quellen:

Vortrag: https://www.youtube.com/watch?v=RKma6xCTIBE ab Minute 59 ->Weltbild
1h 05 ->Wirks

wirks

Ich habe den Begriff bei dem Quantenphysiker Hans-Peter Dürr entliehen. Er wollte in seiner Jugend herausfinden, was die Welt im Innersten zusammenhält und hat sich daher dem Erforschen der Materie im Kleinsten verschrieben. Nur um herauszufinden, dass es keine Materie gibt. Im Mikrokosmos kann man nur noch die Beziehungen (Wellen, Strahlung) zwischen Teilchen messen und erkennen, nicht aber Teilchen selbst. Das kleinste Teil von allem ist daher weder ein Atom noch ein Quark, sondern ein „wirks“, eine Wirkungseinheit. Wahrscheinlich lässt sich das ganze Leben, auch im Makrokosmos, nur über die Definition von Beziehungen begreifen – die aber höchst wirksam sind.
http://www.wirks.at/blog/ein-wirkssames-leben/

Oder hier_Im Büro
Es gibt keine Materie : https://www.youtube.com/watch?v=rT6ekqvt42k am Anfang

oder hier https://www.youtube.com/watch?v=Lhku7ZBWEK8
Anfangs: ´Andere Länder stimmen mich optimistisch. Das Dasein in D nicht.´ Phantasie...
Minute 5 Es gibt keine Materie...

oder hier: https://www.youtube.com/watch?v=lrgQakHPRP8
´Wirklichkeit ist Potentialität´ Minute 29, Wellen im Ozean, Urknalltheorie noch an alter Physik, ist so nicht richtig, Fischergleichnis Minute 22
am Platz Heisenbergs in München
Er nennt es ´Geist´ - die tiefere Ebene dessen, was wir Realität nennen... um Minute 20

https://www.youtube.com/watch?v=_BH670nw9s0 QM kurz erklärt. Atomphysik... Materie-stehende Welle?

https://www.youtube.com/watch?v=Nhf_b9unHUU&list=PLSaXfJZnN6fHayzWvIi_ahEWhreQNyS_4&index=7

Entstehen und Vergehen – Neue Physik, Urknall ist uninteressant.
Ursache und Wirkung sind nicht mehr gültige Kategorien – es gibt keine Determiniertheit -> nur Wahrscheinlichkeiten)

In einem solchen Universum ist der Fluss der Zeit immer und überall in eine Richtung orientiert: von der Vergangenheit in die Zukunft. Eine wirkliche Umkehr gibt es nicht. Jeder Neubildungsprozess der Materie (der Schaumkronen in DeBroglie-Frequenz) ist - auch wenn er spiegelbildlich erscheint - gekennzeichnet durch eine unwiederholbare Folge von Wechselwirkungen mit aus dem Unendlichen kommenden Informationen (Wirks)  und wirkt damit wieder in das Unendliche zurück.

Die Antwort auf die Frage aller Fragen: 42 ??

In einem unendlichen unbegrenzten Universum folgt jegliches lokale Geschehen (der Energieaustausch mit dem Welthintergrund) dem Prinzip des Kleinsten Zwanges.
Die an lokalem Geschehen beteiligten Parameter sind unvorhersagbar, deshalb ist es nicht wirklich determiniert – ist Zufall. Video Chaotic Pendulum
→ https://www.youtube.com/watch?v=roJDKBClVvc

Unsere Neigung zur Bequemlichkeit oder der Faulheit ist demnach auch dem Prinzip des Kleinsten Zwanges geschuldet - was naheliegend ist. Aber auch die Teilung der Doppelhelix, der Ursprung des Lebens, folgt diesem Prinzip.

Und tatsächlich folgt auch unsere Neugier diesem Prinzip. Unser Gehirn trachtet danach Endorphine zu produzieren, die z.B. bei bestimmten lokalen Bedingungen, wie dem Glauben eine Erkenntnis gewonnen zu haben, von ihm produziert werden. usw.... usf.

Die Antwort auf die Frage aller Fragen ist demnach: 
Alles Zufall. Jegliches Geschehen verläuft in Richtung des kleinsten Zwanges oder der ´höheren Bequemlichkeit´. Die Konsequenz vergangener Zeit ist die Erkenntnis: Zeit ist unumkehrbar.

Ich habe z.B. auch  hier diese WW anhand uns geläufiger Objekte beschrieben und natürlich auch auf Konsequenzen hin gewiesen.