Diskussion:Maxwellscher Dämon

Unschärferelation

Hi an alle: nur mal so eine Idee, keine Ahnung ob ich in die richtige Richtung denke: die Unschärferelation besagt doch irgendwie dass man nicht exakt Zeit UND Ort eines Teilchens feststellen kann, und mit Geschwindigkeit war da ja auch was.... naja, würde nciht alleine das den Dämon daran hindern, die Klappe gemäß seiner Aufgabenstellung zu bedienen? Und NOCH WAS ANDERES: Dieser Krams mit der Entropie: ich meine mich zu erinnern dass mein Physiklehrer mal sowas gesagt hat wie: "Natürlich ist es möglich dass plötzlich die Scherben wieder nach oben fallen und die Tasse wieder ganz wird, aber es ist verdammt unwahrscheinlich!" Könnte da nicht dann auch zufällig eine energiedifferenz entstehen und könnte nicht dieser Dämon dann letztendlich DOCH dem Zufall etwas helfen?

12:45 27.07.2005 (CEST) Masiat

PS schreibt ihr eigentlich alle die Uhrzeit und euren Namen auch so von Hand drunter??

Hallo, Masiat, zuerst zu deinem PS: Nein wir schreiben den Namen und die Uhrzeit nicht selbst drunter. Dazu haben wir Maxwell´s Ghost! (<-Scherz). Versuche es mal mit -- und daneben vier ~ (=Tilden) - (diese erreicht man über die Tastenkombination Alt Gr und +). Diese Kombination erzeugt in der wikipedia deine Unterschrift (wenn du angemeldet bist).

Bei deinen beiden anderen Fragen scheinst du auf der richtigen Spur zu sein.

Bei deiner ersten Frage spielst du möglicherweise auf das "Untertunneln" (Tunneleffekt) in der Quantenphysik an. Da hätte der Dämon tatsächlich Schwierigkeiten. Ansonsten tut er sich leicht, da er sich nur mit größeren Teilchen (z.B. Molekülen von Gasen) beschäftigen muss. Er kann sich in diesem Bereich gewisse Unschärfen leisten. Die Unschärferelation besagt ja nicht, dass man über die Geschwindigkeit bzw. den Impuls der Teichen überhaupt nichts aussagen kann, sondern bloß, dass man es nicht beliebig genau machen kann.

Für die zweite Frage bietet der Artikel hier leider nicht genügend Grundlagen, um darauf zu verweisen. Der Begriff Entropie wird ja in dem Artikel nicht einmal verwendet (nur implizit durch die Erwähnung des 2. Hauptsatzes). Es wird auch nicht die Frage geklärt, ob die Verwendung der Informationen durch den Dämon nun zu einer Verletzung des Hauptsatzes führt oder nicht, bzw. warum nicht. Daher möchte ich diese Diskussion kurz vertagen, um zu klären, ob sie auf diese Seite passt. Evtl. können wir ja auf deiner Benutzerseite (Diskussion) darüber diskutieren.

mfg --Regiomontanus 01:55, 29. Jul 2005 (CEST)

Speicher Überschreiben?

könnte der speicher nicht einfach immer wieder überschrieben werden, ohne Löschen? Oder braucht das Schreiben in den Speicher bereits so viel Energie? --Joh3.16 15:07, 15. Apr 2004 (CEST)

Zum Verständnis

Ich bin Laie, mir ist daher Folgendes nicht klar: Warum wird davon ausgegangen, dass der Dämon dabei keine Arbeit hat und was konkret wäre daran ein Verstoß gegen den zweiten Hauptsatz? Könnte das jemand im Text konkretisieren? Stern 18:14, 22. Jun 2004 (CEST)

ja erklärt mal!1

Antwort von Chris: Also, der Dämon verrichtet keine Arbeit, wenn davon ausgegangen wird, dass das Öffnen und Schließen der Klappe keine Reibung erzeugt (Idealfall). Arbeit ist Strecke mal Kraft. Öffnet der Dämon die Klappe nach oben, so muss er dafür Arbeit gegen die Erdanziehung aufbringen. Wird die Klappe wieder geschlossen, so ist die Arbeit negativ (andere Richtung), es wird Energie frei und die Gesamtenergie die benötigt wird um die Klappe zu öffnen und zu schließen ist Null. Siehe Arbeit_(Physik)

Das ist ein Verstoß gegen den 2. Hauptsatz der Thermodynamik, weil der Temperaturunterschied der Kammern ohne Energiezufuhr zunimmt. Daraus könnte man mit einer Wärmekraftmaschine Energie gewinnen und z.B. einen Motor antreiben. Also: Ein Perpetuum Mobile. Dieses 'verbietet' der 2. Hauptsatz.

-- 84.142.241.207 21:29, 30. Mai 2005 (CEST)

Entfernung des Netzverweises

Ich hab des Verweis entfernt, da er Verwirrung stiftet, also genau das Gegenteil von dem, was ein Artikel hier tun sollte. Der Text auf der Seite, erweckt den Eindruck, mittels eines Gravitationsfeldes ließe sich ein Perpetuum Mobile zweiter Art realisieren, was natürlich Unsinn ist. Für einen Fachmann mag es einen interessanten Denkantoß darstellen, den Fehler zu suchen, dieser Artikel aber soll für Laien sein!

Für Interessierte hier noch einmal die Adresse:

http://members.chello.at/karl.bednarik/PEMOZWAR.txt

Zu dem Text auf der Seite selbst folgendes: Der zweite Hauptsatz besagt nicht, daß ein Temperaturgradient sich in jedem Fall ausgleichen muß, sondern daß die Entropie in jedem abgeschlossenen System einem Maximum zustrebt. Es sucht sich zu einer gegebenen Gesamtenergie also immer den Zustand aus, zu dessen Realisierung auf mikroskopischer Ebene die meisten Möglichkeiten bestehen. Das kann, wie in diesem Fall, durchaus auch mal ein Zustand unausgeglichener Temperatur sein. Stellt man diesen Zustand mit einer Zentrifuge her, dann läßt sich durch diesen Temperaturgradienten Arbeit verrichten, die, wie der Artikel ja richtig sagt, von der Zentrifuge aufgebracht wurde. Es ist auch weiterhin richtig, daß man das Experiment auf einem Neutronenstern durchführen könnte, und daß sich der Temperaturgradient dann "von selbst" aufbauen würde. Der springende Punkt ist aber, daß er hier keine Arbeit verrichten könnte. Ganz im Gegenteil müßte man am System Arbeit verrichten, um diesen Gradienten abzubauen, es sei denn, es gäbe eine Möglichkeit, das Gravitationsfeld abzuschalten wie die Zentrifuge. Das geht aber nur, indem man das System aus dem Feld entfernt, was aber wiederum Arbeit am System wäre. Wir sehen, der zweite Hauptsatz funktioniert nach wie vor ganz hervorragend, auch auf Neutronensternen :-)

Zusammenhang mit Information

es kann angeblich gezeigt werden, dass die durch den Maxwellschen Dämon gewonnene Energie genau dem Mass an Information entspricht, das der Dämon von den Gasmolekülen haben muss, um seine Aufgabe durchzuführen. Das entspricht quasi einer Äquivalenz zwischen Information und Energie.

Würde man mit dem system von maxwell eine wärmemaschine betreiben so würde ja der kältere teil geheizt d.h. es wird ihm energie zugeführt(da es unwarscheinlich ist das der moror einen wirkungsgrad von 100% aufweist) aber gleichzeitig energie abgegeben z.B. in form von elektrizität. Das bedeutet aber das das gas in den kammern langsam kühler würde und schlussendlich sich die teilchen gar nicht mehr bewegen würden da ihnen ihre energie abgezogen wurde.
Beim system auf dem neutronenstern würde dasselbe passieren das gas würde immer kälter.
Ich verstehe daher nur nicht wo das problem bei den angegebenen versuchen ein perpetuum mobile 2.art zu konstruieren ist. Es funktioniert nicht! Es ist nicht möglich ein perpetuum moblie zu bauen.!
Sollten in meiner argumentation fehler enthalten sein so bitte ich diese zu entschuldigen und diese zu korrigieren.
Mit freundlichen Grüssen Luk Luk 18:14, 21. Okt 2004 (CEST)

Überarbeiten: Falsche Begründung

Die Begründung für das Scheitern des Dämons ist physikalischer Unsinn. Kraft kostet z.B. keine Arbeit. Man stelle sich nur einen Riegel an der Klappe vor. Tatsächlich liegt die Lösung in der Äquivalenz von Entropie und Information. --84.161.139.7 00:13, 14. Mai 2005 (CEST)

Überarbeitung 2: Falsche Begründung

Ich habe eben den Krams mit der Information 'rausgelöscht. Wenn mir jemand einmal zeigt, dass Entropie Information ist und dass das Löschen von Information Energie kostet, bin ich gerne bereit der Wikipedia eine Spende für die verbrauchte Energie beim Löschen des Absatzes zukommen zu lassen.

Selbst wenn es Energie kosten würde, Information zu löschen, stellen sich mindestens 3 Fragen:

1. Kostest das Löschen der Information wirklich mehr Energie, als man aus dem Dämon gewinnen könnte?

2. Muss die Information jemals gelöscht werden??

3. Muss sie überhaupt gespeichert werden?

Über welche Information reden wir hier? Ich nehme an, es sind die Informationen über die Moleküle, die auf die Klappen zufliegen. Wessen Idee ist das mit der Information? Ich denke wissenschaftliche Fakten sind hier eher angebracht als eine Behauptung ohne Quelle oder Beweis. Ich denke auch, dass mit dem Satz, dass ein Maxwellscher Dämon gegen den 2. Hauptsatz verstößt, alles gesagt ist. Man kann im übrigen zeigen, dass es nicht möglich ist zu zeigen, dass es unmöglich ist ein PPM zu bauen. Dazu empfehle ich den Artikel über die Falsifizierbarkeit.

Chris

-- 84.142.241.207 21:13, 30. Mai 2005 (CEST)

Aha, du warst es also, der diesen Torso von einem Artikel übrig gelassen hat. Wenn man etwas nicht versteht, sollte man fragen und nicht gleich löschen (sogar normale Löschanträge haben in der wikipedia 7 Tage Zeit zur Diskussion).

Ich werde dir zwar nicht zeigen, dass Entropie Information ist, denn genau das Gegenteil muss ja der Fall sein: Information = Negative Entropie (Negentropie), denn die Entropie im System nimmt ja ab, wenn der Dämon auf Grund seiner Informationen die Klappe öffnet. Wenn du nicht begriffen hast, was Information mit Energie und der Wärmelehre zu tun hat, dann nimm mal den Kühler von deinem Pentium-Prozessor (dem Teil in dem beim Computer die meisten Informationen verarbeitet werden) und fass mal drauf! (Ich warne natürlich: der Computer ist dann sofort kaputt). Die Spende kannst du an mich überweisen für die Mühe und Energie, die ich aufwenden muss, um demnächst den Artikel hier wieder herzustellen. --Regiomontanus 02:20, 29. Jul 2005 (CEST)

Zur Frage: Wessen Idee ist das mit der Information?

Diese Frage zu stellen ist kühn, nachdem du den Absatz mit der Information gelöscht hast. Es ist natürlich die Idee von James Clerk Maxwell, die er mit dem Gedankenexperiment vom Dämon aufzeigt. Der Zusammenhang zwischen fehlender Information und Entropie bzw. der Verringerung der Entropie durch Information ist ja genau der Schluss, den er aus dem Gedankenexperiment zieht. Dieser Schluss fehlt jetzt in dem Artikel. Maxwell wollte mit dem Gedankenexperiment nicht den 2. Hauptsatz widerlegen, sondern zeigen, was Entropie eigentlich ist und wie man sie messen kann. Maxwell und Boltzmann haben sich um das Verständnis dieser Zusammenhänge verdient gemacht und wollten nicht ein Perpetuum mobile konstruieren. Das alles kann man bereits im ersten Absatz des Artikels über Entropie hier in der wikipedia nachlesen. Diese Mühe hat sich jedoch anscheinend niemand hier gemacht.

Mit dem gleichen Recht könnte ich jetzt Passagen aus dem Artikel über die Allgemeine Relativitätstheorie löschen, das Gedankenexperiment vom auf seinem Sessel sitzenden durchs Weltall rasenden Beobachter stehen lassen und fragen: Wo sind die wissenschaftlichen Beweise, dass Raum und Zeit relativ sind und wer hat denn das behauptet? Das tue ich aber nicht. mfg --Regiomontanus 04:32, 29. Jul 2005 (CEST)

Tja, Chris, der Herr Landauer zeigt Dir gerne, was Du sehen willst: Landauer-Prinzip. Bei der Bemessung der Spende würde ich allerdings eine andere als die Boltzmann-Konstante vorschlagen.

Gerade der gelöschte Absatz war völlig korrekt, wenn auch sehr knapp. Demjenigen, der sich die Mühe gemacht hat, dem Überarbeitungsaufruf zu folgen, war zu danken, dass hier kein Blödsinn mehr stand. Und seine Quelle hat er auch dokumentiert, ganz ordentlich, da wo steht: "Zusammenfassung und Quellen". Was Du übriggelassen hast, war höchst irreführend. Vielleicht solltest Du nächstes Mal erst mal Luft holen. Im Übrigen: Die Feststellung, mit der Verletzung des Zweiten Hauptsatzes sei alles gesagt, direkt gefolgt von der Feststellung, die Unmöglichkeit eines perpetuum mobile sei nicht zu zeigen...? Wir müssen uns schon entscheiden: Letzteres ist richtig. Das widerspricht Ersterem. Der Zweite Hauptsatz ist altehrwürdig, aber nicht unantastbar. Und das macht die Brisanz des maxwellschen Dämons aus.

-- Lax 17:51, 28. Aug 2005 (CEST)

P.S.: Wieso um Gottes Willen hat da eigentlich drei Monate lang keiner einen Revert gemacht?

Dein Aufschrei erfolgt völlig zu Recht. Ich habe mir zwar vorgenommen, es zu machen, bin aber wegen anderer Arbeiten nie dazugekommen. Ich wollte nämlich den Absatz noch ausbauen, damit es nicht wieder zu Missverständnissen kommt. Tja und sonst hat es niemanden interessiert, schon gar nicht den klugen Löscher Chris. Vielen Dank für die ausfühliche Bearbeitung und den Hinweis auf das Landauer-Prinzip.mfg--Regiomontanus 18:22, 28. Aug 2005 (CEST)

zu:Falsche Begründung 2

Es genügt keinesfalls, nur zu sagen daß der zweite Hauptsatz verletzt ist, da dieser physikalisch nicht beweisbar ist. Der Artikel in der jetzigen Form stellt den Dämon als einen Fakt für die Widerlegung dar, darum sollte schon eine Begründung hinzugefügt werden.

Zur ersten Frage: Im Zusammenhang mit Information und Energie sollten die Namen Rolf Landauer und vor allem Charles Bennett genannt werden, der letzendlich den Maxwell Dämon widerlegt hat (1982). Bei Literatur muß ich im Moment passen, dazu muß ich erstmal wieder in die Bibliothek schauen, im Internet habe ich zwar auch etwas Passendes gefunden, dort fehlen allerdings die Quellenangaben, so daß ich dieses hier nicht angeben möchte. Außerdem gewinnt man aus dem Dämon selbst keine Energie, dieser ist nur ein Werkzeug.

Zur zweiten Frage: Wenn man von Entropie, und auch von Temperatur spricht, verbindet man das mit einer extrem hohen Anzahl von Teilchen über die auch eventuell jeweils mehrmals Informationen gesammelt werden müssen, eben jedesmal wenn eines in die Nähe der Klappe gelangt, in diesem Fall muß der Speicher schon gelegentlich gelöscht werden, wenn dieser nicht unendlich ist, man muß ja auch davon ausgehen, daß ein Teilchen unendlich oft vorbeikommen kann. Wobei das jetzt zugegebenermaßen ein wenig schwammig formuliert ist.

Die dritte Frage läßt sich mit einem einfachen "ja" beantworten, jede Information die bearbeitet wird, muß auch gespeichert werden, man muß nur mal an den eigenen Computer denken.

Auch wenn es nicht möglich ist, generell ein PPM zu widerlegen, so ist es bei einzelnen Modellen dennoch möglich. Auch sollte zwischen einem PPM 1. und 2. Ordnung unterschieden werden.

Wikipedia:WikiReader/Wissen.ungewöhnlich.

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