Diskussion:Maxwellscher Dämon

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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)

Der Frage schließ ich mich an: Im Text steht, dass Schreiben keine Energie freisetzt, Löschen hingegen schon. Aber warum muss der Dämons einen Speicher löschen, wo er ihn doch einfach überschreiben kann? Vor allem, wenn er nur ein Teilchen überwachen muss...? --Eike 19:06, 5. Feb 2006 (CET)

Sofern beim Überschreiben der alte Inhalt verloren geht, ist das auch ein Löschvorgang. Bleibt er erhalten, nicht - aber dann bräuchte der Dämon ständig neuen Speicherplatz. --mfb 23:06, 14. Jul. 2010 (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 :-)

Upps, das stimmt so aber nicht. Wenn man (in gebührendem Abstand von der Oberfläche) einen Gasbehälter platziert und das Gas ist oben kühler als unten (was die große Frage ist), dann kann sich kein stationäres thermisches Gleichgewicht einstellen (Temperaturgleichheit), sondern nur ein Fließgleichgewicht der Wärmeströme. Es würde ständig Wärme vom Boden zum Deckel fließen, über Strahlung und die Behälterwände, und zurück transportiert durch das Gas vom Deckel zum Boden, sobald Deckel oder Boden eine andere Temperatur als das Gas haben. (nicht signierter Beitrag von 80.153.207.193 (Diskussion | Beiträge) 14:30, 22. Sep. 2009 (CEST))

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.

• dieser Artikel soll Bestandteil von Wikipedia:WikiReader/Wissen.ungewöhnlich. werden..--^°^ @

Der Zusammenhang zwischen thermodynamischer Entropie und der Information wird durch eine Formel wiedergegeben, die der Inder Shannon, wenn ich richtig erinnere, 1923 aufgestellt hat. Diese Formel (genannt Shannonsche Formel) wird vom Philosophen Georg Klaus 1963 in seiner Monographie "Kybernetik aus philosophischer Sicht" ausführlich behandelt.

Bisher wurde über den Maxwellschen Dämon nur theoretisiert und philosophiert. Über den Begriff "Teleronki" kann man im Internet (Google) und im Computer des Buchhandels eine Broschüre ermitteln, in der Experimente zur Überprüfung der Realität des Maxwellschen Dämons vorgeschlagen werden. Diesen Experimenten liegt die Hypothese zugrunde, dass man unter gewissen Voraussetzungen direkt aus Wärme elektrischen Strom erzeugen kann. Dr. Meissner, 01:42, 17.9.05

Zum Maxwellschen Dämon

Eine sehr gute Übersicht über die Hintergründe und Beteiligten der Diskussion am Maxwellschen Dämon findet sich z.B. in "Spüre die Welt" - Die Wissenschaft des Bewußtseins von Tor Nørretranders (rororo). Übrigens stammt die Shannon-Theorie von 1948, im Originaltext zu bekommen z.B. bei http://cm.bell-labs.com/cm/ms/what/shannonday/paper.html

Zur Diskussion würde ich gerne die Frage beisteuern, ob denn das Problem mit dem Dämon überhaupt eins ist. Die Lösungen der letzten Jahre leiten sich vom Thema Entropie her und verknüpfen die Frage des Dämons mit dem der Messung oder Information.

Man stelle sich aber mal ein System vor mit einer Molekular-Membran, die so aufgebaut ist, daß Moleküle in der einen Richtung nur passieren können, wenn die Geschwindigkeit über einem Schwellwert liegt, in der anderen nur, wenn sie darunter liegt. Möglicherweise geben die Moleküle dabei etwas Energie an die Membran ab, diese ist aber so gebaut, daß die Energie beim Austritt wieder an die Moleküle abgegeben wird, so daß diese ihre Geschwindigkeit behalten. Man hätte nun eine "Dämon", der gar keine Information benötigt.

Meine Frage ist nicht, ob das geht sondern ob das überhaupt ein Problem für den 2. Hauptsatz wäre? Was würde passieren? In einem geschlossenen System würde eine Seite des Behälters wärmer werden, die andere kälter, beide driften auseinander. Aber würde das die Thermodynamik aus den Angeln heben?

Zum einen ist das Maß der Erwärmung begrenzt, denn nach Maxwell schwankt zwar die Geschwindigkeit der Moleküle um den Mittelwert, so daß bei einer Temperatur immer eine Spannbreite schnellerer und langsamerer Moleküle zusammen ist. Aber das ist eine Glockenfunktion, die nach außen immer flacher wird. Der Prozeß der Temperaturdrift wird daher also immer langsamer, je größer die Differenz der beiden Behälter ist. Denn in dem kälteren Behälter sind ja immer weniger Moleküle drin, die schneller sind als die mittlere Geschwindigkeit (Temperatur) im warmen Behälter. Wenn wir also ein geschlossenes System haben, dann wird es eine Spreizung geben, die aber ab einer gewissen Grenze nicht mehr zunimmt.

Nun kann man natürlich zwischen den Behältern Arbeit leisten (Exergie gewinnen), indem man eine Wärmekraftmaschine anschließt (siehe Clausius), aber was wäre die Folge? Am Ende sind beide Behälter zwar gleich warm, aber insgesamt kälter als die Umgebung, denn wir haben ja Exergie gewonnen (abgeführt).

Man hätte mit der Molekularmembran ein System gefunden, um einen Körper unter die Umgebungstemperatur abzukühlen. Die Thermodynamik hat man damit aber nicht aus den Angeln gehoben, denn es ist beileibe kein Perpetuomobile. Man entzieht genau soviel Energie, wie sich durch die Gesamtabkühlung des Systems ergeben hat.

Nun kann man einwenden, daß man mit dem abgekühlten System wieder Exergie gewinnen könnte, weil man ja nun Wärme aus der Umgebung nutzen kann, in das System zu fließen und dabei Arbeit zu verrichten. Das ist richtig, nur hat man dann kein geschlossenes System mehr. Man nutzt also einfach die Wärme, die auf der Erde gespeichert ist, um Arbeit zu gewinnen. Im Grunde genommen wendet man das gleiche Prinzip nur zweimal an, erst nur auf das System mit den zwei Behältern, dann auf die beiden Behälter plus einen dritten, nämlich die Umgebung.

Sicher wäre das insgesamt eine geniale Maschine, denn die Wärme der Erde ist gigantisch. Mit der Molekularmembran könnte man diese nutzen zu dem Preis, daß man die ganze Erde etwas abkühlt. Das wäre sicher eine phantastische Erfindung, nur widerspricht es absolut nicht dem 2. Hauptsatz.

Ich denke, der Maxwellsche Dämon hat nur deshalb die Physiker gequält, weil sie die Konsequenzen nicht richtig durchdacht haben. Vermutlich waren sie so erschreckt, da könnte jemand am 2. Hauptsatz drehen, daß sie aufgehört haben, weiter zu denken.

--Eckehard.Fiedler 19:36, 3. Nov 2005 (CET)

"Man würde damit Arbeit verrichten und hätte letztendlich gegenüber dem Ausgangszustand nur die Temperatur im Behälter verringert." So steht's im Artikel. Setze Behälter gleich Erde und man hat genau Dein Szenario. Es ist genau eine der Formulierungen des 2. Hauptsatzes, dass der zitierte Satz eine Unmöglichkeit ist. Eine andere Formulierung ist: Du hättest die Gesamtentropie des Systems Erde verringert, ohne irgendwo anders mindestens genausoviel Entropie erzeugt zu haben. Es wäre ja schön, wenn so was ginge, das würde alle unsere Energieprobleme lösen und der Klimawandel wäre tatsächlich nur noch ein Hirngespinst. Vielleicht geht's, aber es widerspricht jedenfalls dem 2. Hauptsatz. Für Deine Membran kriegst Du jedenfalls deutlich mehr als nur den Nobelpreis, wohlgemerkt für die Theorie einer solchen Membran, das versprech' ich Dir. Die Membranen, die ich kenne, können nach Größe unterscheiden. Und ich behaupte jetzt einfach, dass eine Membran, die nach Geschwindigkeit unterscheidet, dazu Information benötigt.

Falls jemand diese Diskussion fortsetzen möchte, schlage ich dazu aber meine Diskussionsseite vor. Hierher gehören eigentlich nur Diskussionen über den Inhalt des Artikels, nicht über seinen Gegenstand.
-- Lax 00:54, 19. Nov 2005 (CET)

---

Ich greife den Vorschlag zur Fortführung gerne auf, möchte an dieser Stelle allerdings drei Korrekturen zum Beitrag von Lax anbringen.

1. Die Erde hat ihre Oberflächentemperatur von im Mittel 288°K (=15°C) durch das Gleichgewicht des Zustroms von Sonnenwärme (6000°K)und Abstroms ins Weltall (~3°K = Hintergrundstrahlung). Physikalisch ist das aber ein offenes System, da ist der 2. Hauptsatz nicht anwendbar.

2. Wer sagt denn, daß durch das Sortieren die Gesamtentropie des Gases verringert wird? Dazu müßte man doch wissen, wieviele langsame Moleküle auf ein schnelles kommen, oder? Der Prozeß des Beschleunigens und Abbremsens ergibt sich einfach aus dem dreidimensionalen elastischen Stoß. Da entstehen immer Moleküle, deren Geschwindigkeit über der mittleren liegt. Das sind ganz normale Vorgänge, die in einem Gas ständig stattfinden. Dabei bleibt die Entropie doch einfach konstant. Eine schöne Simulation ist z.B. unter http://www.schulphysik.de/java/physlet/applets/maxwell.html zu finden.

3. Eine Membran, die Moleküle nach Ihrer Geschwindigkeit selektiert ist z.B die Wasseroberfläche. Information spielt dabei doch keine Rolle, oder?

--Eckehard.Fiedler 23:13, 28. Nov 2005 (CET)

Lesenswert-Kandidatur (erfolglos)

Der maxwellsche Dämon oder Maxwell-Dämon ist ein vom schottischen Physiker James Clerk Maxwell 1871 veröffentlichtes Gedankenexperiment, mit dem er den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik hinterfragte.

Der Artikel stellt besonders die Lösungsgeschichte des Problems sehr verständlich dar. 62.216.205.206 18:20, 30. Mai 2006 (CEST)

•  Pro: schon jetzt lesenswert, auch wenn offensichtlich noch weitere Ergänzungen beabsichtigt sind. (Ist die Literaturliste wirklich so kurz? Alles aus einem Buch?) --Leumar01 09:43, 31. Mai 2006 (CEST)
•  Pro: Mein 8liebstes Gedankenexperiment, Qdie LitListe ist aber noch zu dünn, aber hier noch im Rahmen.--syrcro.ПЕДИЯ^(б) 11:32, 31. Mai 2006 (CEST)
•  Kontra Zum Inhalt: Teilweise ist der Artikel nicht genug bemüht dem Leser den Charakter der Modelle nahezubringen, sondern ist zu sehr auf das aus dem jew. Modell gezogene Ergebnis fixiert. Als Beispiel: Szilard vereinfachte das Modell... Das Wesen bringt in diesem Modell die Trennwand (die nun eher ein Kolben ist) ein, wenn das Molekül sich in einer vorher festgelegten Hälfte des Behälters befindet. Das Molekül drückt nun die Kolbentrennwand nach außen und verrichtet dabei Arbeit an einem Gewicht. Dabei wird Wärme aus der Umgebung aufgenommen, so dass die Temperatur gleich bleibt. Die Trennwand ist ein Kolben? Warum drückt das Molekül? Warum Wärme aus der Umgebung? Warum bleibt die Temperatur gleich? Die Eigenschaften des Modells werden manchmal erwähnt, als ob es eine Fantasiegeschichte wäre - tatsächlich aber könnte man (z.b. physikalisch) erklären, warum die Eigenschaften des Modells das Ergebnis leisten. Zu den Quellen: Beruht der Artikel tatsächlich auf der angegebenen Literatur? Ich habe Zweifel, da es sich sehr nach populärwissenschaftlicher Erklärung anhört. Zur Form: Ein Bild ist möglich, wenn schon die gesamte Erklärung auf der Bildlichkeit des Modells aufbaut. ↗ nerdi ¿! ₪ ↗ 12:16, 31. Mai 2006 (CEST) Nachtrag um Missverständnisse zu vermeiden: Ich bin nicht vom Fach.
•  Kontra Der Artikel lässt einem nach der Einleitung ein wenig in der Luft hängen: Wieso fehlen die Jahreszahlen bei den neuen Lösungsversuchen? Was ist die moderne Interpretation / Allgemeiner Konsenz? (Praktische) Bedeutung des Experiments? Konsequenzen? Schlußfolgerungen? Es scheint, als ob nach der Hälfte dem Autor die Lust am Schreiben vergangen ist, weil der Artikel mit "Es folgen" und einer Auflistung ohne weitere Erklärungen quasi abbricht. Die Überleitung zur Quantenverschränkung fehlt komplett, die anderen beiden Begriffe werden nicht erklärt. So lässt mir der Artikel viele Fragen offen.. Hawkes 10:44, 2. Jun 2006 (CEST)

•  Kontra siehe Vorredner, Grafik wäre angebracht. Cottbus Diskussion Bewerte mich! 10:46, 2. Jun 2006 (CEST)

• Contra. Ich schließe mich meinen Vorrednern an. -- Hysteriker 13:12, 2. Jun 2006 (CEST)

•  Neutral. Zwar guter Einstieg, allerdings fehlt ein wenig die Tiefe, wie z.b. Schlussfolgerungen aus dem Gedankenspiel. -- wdwd 16:13, 5. Jun 2006 (CEST)

geklärt oder nicht?

Ich fand den Artikel total gut, aber was ich nicht vestanden habe ist, was den jetzt der Fehler an diesem Gedankenexperiment ist. Oder gibt es gar keinen? Oder ist noch keiner gefunden? Irgend ein Lapsus muss doch dabei sein, sonst hätte man ja mit einem solchen Dämonen und einem Stirlingmotor den Energieerhaltungssatz vollkommen wiederlegt. Ein richtig überzeugendes Argument habe ich noch nicht gelesen, es sei denn das von Rolf Landauer und Charles Bennett, denn das habe ich nicht verstanden (Wozu bitte braucht dieser Dämon plötztlich ein Gedächtniss?).

Kaligula 3,14 00:59, 4. Jun. 2007 (CEST)

Hallo Kalligula, da ist kein Fehler am Gedankenexperiment, nur so eine richtige überzeugende Lösung gibt es noch nicht (zumindest nicht für die Leute, die die Argumentationsweise von Landauer für bedenklich halten). Das kann drei Gründe haben: a) man hat den Trick einfach noch nicht raus oder b) irgendwas ist falsch an unserem Physikalischen Weltbild oder c)es gibt noch unbekannte Effekte, die die Realisierung eines Dämons verhindern. Übrigens verletzt der Dämon nicht den Energieerhaltungssatz, sondern nur den 2. Hauptsatz. Denn mit dem Dämon könnte man einem System, das eigentlich im Gleichgewicht ist, wieder Arbeit entziehen.

Homosapiens 21:50, 7. Jun. 2007 (CEST)

Danke für die leicht verständliche Antwort. Könnte man das nicht dazuschreiben? Einfach eine kleine Notitz, damit die Frage, warum das nicht geht, garnicht aufkommen kann? Ich bin neu hier und kenne mich noch nicht so toll aus.

Kaligula 3,14 17:00, 10. Jun. 2007 (CEST)

Grafik

?

Diese informative Grafik könnte man noch mit einer guten Bildunterschrift einbinden. -- Matt1971 22:34, 20. Aug. 2007 (CEST)

Landauer-Prinzip

Die Lösung mit dem Landaue-Prinzip kommt mir etwa merkwürdig vor: der "Dämon" kann zwar nicht unendlich viel Speicher haben, aber da jedes Gas nur endlich viele Teilchen hat ist es prinzipiell immer möglich, dass es einen Dämon gibt, welcher die Geschwindigkeit von mehr Teilchen, als im Gas enthalten sind speichern kann. --MrBurns 20:16, 11. Jan. 2008 (CET)

Die Geschwindigkeit jedes Teilchens ändert sich über die Zeit. Es muss also öfters gemessen werden, damit läuft irgendwann jeder noch so große Speicher voll. --2003:D4:C720:9B01:E058:1DAD:4AF0:C6B9 15:39, 9. Jan. 2023 (CET)

Warum muss man information löschen?

Nach der ersten Messung ist der Speicher mit "1" belegt. Wenn der Dämon bei der zweiten Messung etwas findet wird der Speicher auf "0" gesetzt. Findet er nichts bleibt es "1".

Nach der zweiten Messung enthält der Speicher das Ergebnisses der zweiten Messung. Das Ergebnis der ersten Messung ist nicht mehr vorhanden, also gelöscht. --2003:D4:C720:9B01:E058:1DAD:4AF0:C6B9 15:44, 9. Jan. 2023 (CET)

Rekurrenzsatz von Poicare

Zitat vom Thermodynamik Artikel:

"Allerdings verliert der zweite Hauptsatz in der statistischen Mechanik seinen Status als „streng gültiges“ Gesetz, sondern wird dort als Gesetz betrachtet, bei dem Ausnahmen auf makroskopischen Ebenen zwar prinzipiell möglich aber gleichzeitig so unwahrscheinlich sind, dass sie praktisch nicht vorkommen. Auf mikroskopischer Ebene betrachtet führen z. B. kleine statistische Fluktuationen um den Gleichgewichtszustand auch bei abgeschlossenen Systemen dazu, dass die Entropie ebenfalls etwas um den Maximalwert fluktuiert und dabei auch abnehmen kann."

Widerlegt der Rekurrenzsatz von Poincare nicht den 2ten Hauptsatz der Thermodynamik? Er sagt aus, dass jedes System nach einer "gewissen Zeit" (die sehr lange sein kann) wieder in die Nähe seines Ausgangszustandes zurückehrt. Beispielsweise: N Teilchen in einem gewissen Bereich in einem Kasten werden nach einer "gewissen" Zeitspanne wieder in diesem Bereich anzutreffen sein (bzw. mathematisch korrekter abgebildet werden).

Und könnte man dann nicht doch ein PM 2. Ordung bauen? Denn, man könnte doch einfach Ventile hinreichend sensibel machen (sodass sie schon ein Teilchen in eine Richtung durchlassen) und somit aus einem Behälter mit einer Trennwand einen Druckunterschied erzeugen; oder mache ich jetzt einen Denkfehler?

~~ bms

Verletzung des 2ten Hauptsatzes

Hab ein Paper gefunden "Experimental Demonstration of Violations of the Second Law of Thermodynamics for Small Systems and Short Time Scales" DOI: 10.1103/PhysRevLett.89.050601

Wenn man den Behälter irgendwann in 2 teile unterteilt ist es sehr unwahrscheinlich, dass die energien gleichmäßig aufgeteilt werden. Messungen die bestimmen sollen wann man die Behälter trennen muss um einen Termperaturgradienten zu bekommen sind also überflüssig.

Diese halbdurchlassige schicht die moleküle von einander trennen soll fuktioniert allerdings nicht ohne messung. Erzeugt man ein potential, dass schnelle moleküle von langsamen trennen soll, kann man nicht verhindern, dass sich die schnellen moleküle wieder in entgegengesetzter richtung bewegen ohne im richtigen zeitpunkt das potential zu verstärken.

(213.47.167.58 21:09, 18. Apr. 2010 (CEST))

Parameter

Gleich zu Beginn heißt es im Artikel: "Die Mindestenergie E um n Bit Information zu verarbeiten beträgt E = nkT*ln2 ."

k ist die Boltzmannkonstante, n ist die Anzahl Bits. Doch was ist T? Ich bitte um Erläuterung (vielleicht kann man die Parameter gleich im Artikel erläutern). --79.220.144.204 02:50, 29. Jan. 2010 (CET)

$T$ ist die absolute Temperatur. Habe die Information gerade im Artikel ergänzt. -- 85.181.133.133 13:34, 4. Sep. 2011 (CEST)

Ausgangspunkt

Der Ausgangspunkt ist nicht klar - bzw kommt aus diesem Artikel für den Laien (das bin ich) nicht heraus, wieso Maxwell ein Experiment mit 2 Kammern und Luke und langsamen/schnellen Teilchen vorgeschlagen hat.

Wenn man den Artikel zum Ersten mal liest wird einem nicht klar was der Grund eines solchen Gedankenexperiments war - und wieso sich Wissenschaftler nach Maxwell damit beschäftigt haben?

Trennen sich die schnellen Teile in der Realität wirklich von den Langsamen - ist das der Knackpunkt an der Sache? Wo ist der Witz (der Sinn) an dem Ganzen? (nicht signierter Beitrag von 194.118.167.101 (Diskussion) 23:28, 24. Dez. 2014 (CET))

Nein, die schnellen und langsamen Teile lassen sich nicht trennen - nichtmal theoretisch (außer man kühlt an einer Seite und heizt an der anderen oder sowas). Das ist die wesentliche Aussage. Warum er das betrachtet hat "mit dem er den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik in Frage stellt." --mfb (Diskussion) 00:00, 25. Dez. 2014 (CET)

Ventil-lose Szilard-Maschine

Diese Ventil-lose Ein-Molekül-Szilard-Maschine kommt ganz ohne den Maxwellschen Dämon aus, aber in Wirklichkeit funktioniert sie ebenfalls nicht.
Animation: http://members.chello.at/karl.bednarik/AEE-1A.gif
Überlegung: http://members.chello.at/karl.bednarik/AEE-1C.PNG
-- Karl Bednarik (Diskussion) 12:24, 29. Mai 2018 (CEST).

Referenzen?

Mir scheint, der Artikel sollte besser bequellt werden. Zu Oliver Penrose u.a. Kennt sich jemand da aus? Bitte. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:34, 2. Mai 2021 (CEST)

Oliver Penrose 1970

Was ist eine "statistische Entropiedefinition"? --Sigma^2 (Diskussion) 12:41, 24. Nov. 2022 (CET)