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THEMA: Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie"

Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 09:40 #1511

Hallo zusammen,
warum versucht alles im Universum den Zustand "der niedrigst möglichen Energie" (= max. mögliche Entropie) anzunehmen ?

D.h. gibt es eine Art "Entropiefeld" das dieses Gefälle "erzeugt" ?

Vielen Dank im Voraus,
Dieter

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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 09:51 #1513

Hallo Dieter,

ich will den Profis nicht vorgreifen, aber meines Wissens nach geht es in der Thermodynamik immer darum, dass der wahrscheinlichste Zustand eben wahrscheinlicher ist als alle anderen. Argumentiert wird dabei kombinatorisch (die Wahrscheinlichkeit ergibt sich aus dem Verhältnis von Anzahl der relevanten Zustände zur Anzahl der insgesamt möglichen Zustände).

Ein Zustand, bei dem viel Energie in einem Körper (oder System oder was immer Du magst) gespeichert ist, ist unwahrscheinlicher als einer, in dem die Energie sich gleichmäßig verteilt (und wir also eine ganze Vielzahl energetisch ununterscheidbarer Zustände haben).

Der Hauptsatz der Thermodynamik bestimmt also, dass sich alles immer in Richtung wahrscheinlicherer Zustände entwickelt. Die Entropie ist dabei eine Größe, die das Maß der Wahrscheinlichkeit eines Zustands beschreibt.
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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 09:59 #1514

Hallo Heitron,
vielen Dank für die schnelle Antwort ;-)

Ich habe da nur ein "komisches Bauchgefühl, dass da "noch etwas fehlt" wenn ein "für alles fuhlbarer Gradient/Gefälle" durch Wahrscheinlichkeit begründet wird.
Nach unserer sonstigen makroskopischen Erfahrung steckt doch bei so einem Effekt sonst immer ein "Feld" dahinter - was wir auch immer unter der jewiligen Felddefinition verstehen und an noch-nicht-sicher-Wissen damit "begrifflich machen".

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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 10:36 #1515

Hm - also Elektrotechnikerin verstehe ich Dein Gefühl durchaus. :)

Aber was spricht dagegen, ein Wahrscheinlichkeitsfeld als Skalarfeld zu postulieren (wie ein Dichtefeld)?
Dann haben wir alles, was wir brauchen. Potentiale, Gradienten, Randbedingungen, Entwicklungspfade....

Und als Ergebnis kriegen wir dann eine Art Diffusion entlang von Wahrscheinlichkeitslinien, die senkrecht auf den Äquipotentialflächen stehen...

Dieses Modell löst aber Deine ursprüngliche Frage nicht, oder?

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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 12:41 #1518

  • Chris
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JA und wieder ein Feld, klar damit beseitigt man alles, man postuliert ein Feld und schon kann man BASTEL! Ob es aber der Realität entspricht was wir da basteln muss jedoch noch auf anderem weg festgestellt werden. einfach mal nach Entropiefeld suchen,... gibt viel sogar bei Starwars landet man da :D
Also es ist recht einfach, Energie an seine Umgebung abzugeben, anstatt auf geronnene Energie,... zu warten?.... na ich glaube Entropie nimmt zu immer bis sich anfängt das Universum zusammen zu stauchen.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 13:26 #1522

Hallo Heitron,
... da haben wir den gleichen Hintergrund ;-)
Ja, mit so was könnte ich mich viel eher anfreunden - wobei ich Chris insofern recht gebe, dass die "Felder" regelmäßig für eine Eigenschaft stehen die wir im Tiefsten noch nicht erklären können ......
Wenn wir es jedoch so sehen wie Chris es formuliert hat "Energie an seine Umgebung abzugeben...", dann kann mein Bauchgefühl eher damit leben !

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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 13:52 #1523

  • Chris
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Das Ausgleichbestreben ist doch auch ein Naturgesetz oder??. :P Egal ob in der Thermik, Elektrik und da manche es Abstrakt mögen scheinbar ist das bestreben auch in der Geometrie vorhanden diese Runde Form scheint da der Tiefste Punkt zu sein.

Und wohl auch bei der Gravitation um sich da auch aus zu gleichen.(Sind aber meine Hirngespinste)

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Grund für das Streben nach "Zustand niedrigster Energie" 05 Dez 2015 19:07 #1526

Also ich würde diese Frage ganz einfach damit beantworten, dass Energie unweigerlich Geschwindigkeit hervorruft, bzw. erhöhte Energie ist gleich zu setzen mit erhöhte Geschwindigkeit oder aber, wenn es potentielle Energie ist, dann ist es erhöhte Instabilität, die bei Freisetzung wieder zu "Freiwerdung" der Energie führt, nämlich die Umwandlung der potentiellen Energie in einer Thermischen (Bewegung von Teilchen) oder kinetischen Energie (Bewegung von makroskopischen Körper) führt. Da sich nun bei erhöhter Energie alles bewegt, dehnt es sich solange aus, bis es seine Energie auf andere Körper überträgt und sich somit die Energie gleichmäßig verteilt. Das ist der entscheidende Punkt, dass sich die Materie bewegt und auf andere Teilchen trifft und somit seine Energie teilt bzw. weitergibt und dieser Prozess geht solange weiter bis alles Energie gleichmäßig verteilt ist und somit der Zustand der niedrigsten Energieptential erreicht ist. Dabei ist DIE ART DER ENERGIEWEITERGABE wichtig, denn sie wird nicht vollständig weitergegeben, sondern geteilt. Dadurch gleichen sich die Energien aus und sammeln sich nicht an einem Pol. Wäre dies der Fall, dann würden erhöhte Energiezustände erreicht werden und nicht niedrigere. Wichtig ist auch zu bedenken, dass bei diesem Prozess, sämtliche potentielle Energiespeicher, die instabil sind, frei werden und sie auch dadurch mit der Zeit in diesem Prozess mit reinkommen. So würde ich es erklären.

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