Fragen zur TDS: Dissipative Strukturen, Entropiebegriff, Versagen der klassischen Physik?

Hallo! Ich habe heute eine anspruchsvolle Konversation über die Theorie Dissipativer Strukturen geführt, nach der in mir einige Fragen aufgekommen sind, die ich mir nicht so recht beantworten kann. Schon als ich den Begriff „Dissipative Struktur“ (im Sinne der Wikipedia-Definition) in den Raum warf wurde ich der Ahnungslosigkeit beschuldigt, mit der Aussage:

„Eine dissipative Struktur ist ein Vorgang, an dem Reibung-Statistische Mechanik auftritt. Etwa eine Akkretionsscheibe um ein schwarzes Loch wird durch dissipative Vorgänge beschrieben. Wärme ist ein Vielteilchen Vorgang und deshalb ist Statistische Mechanik nötig.“

Ich denke diese Aussage ist nicht korrekt, aber warum?

Die Diskussion setzte sich fort und wir kamen schließlich auf den Entropiebegriff zu sprechen, den mein Gegenüber als Maß der Unordnung verstand und mich dafür belächelte Entropie als Maß für D Dissipationsfähigkeit zu verstehen.

Worin liegt das Problem, Entropie als Maß für Unordnung zu definieren, wenn man sich fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht bewegt?

Schließlich kamen wir auch darauf zu sprechen, dass die klassische Physik Vorgänge außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichtes (insbesondere Leben) nicht erklären kann. Doch vielmehr wurde es zu einer Aussage, die ich getroffen, aber nicht belegen konnte. Der Standpunkt meines Gegenübers:

„Die Physikalischen Gesetze müssen auch fernab des Thermodynamischen Gleichgewichts gelten, sonst ist es keine Physik. Kannst du mir ein konkretes Beispiel für ein Versagen nennen?“

Und so meine Frage:

Wieso kann mit der klassischen Physik weder Selbstorganisation, Leben oder Bewusstsein erklärt werden? – Wieso versagt die klassische Physik fernab des thermodynamischen Gleichgewichts?

Zuletzt behauptete mein Gegenüber noch, dass die Fortschritte der Thermodynamik eben nicht durch die systemische Betrachtungsweise, sondern durch „genaue Analyse der Bewegung der Beteiligten Partikel-Statistische Mechanik (z.B Diffusionsgleichung)“ hervorgerufen wurden.

Ist das korrekt?

Ich würde mich über eure Antworten freuen, insbesondere über eine Antwort vom hamburger02, bei dem ich diese Theorie aufgeschnappt und verständlich aufbereitet bekommen habe.

Liebe Grüße Max

Gehirn, Wissenschaft, Entropie, Forschung, Physik, Thermodynamik, Wärmelehre
Wie fange ich bei dieser Physikaufgabe an?

Hallo,

wir haben letzte Schulstunde in Physik mit dem Thema Schwingungen angefangen und auch schon mehrere Merksätze aufgeschrieben, Aufgaben gerechnet haben wir allerdings noch nicht. Jetzt haben wir aber eine als Hausaufgabe und ich habe absolut keine Idee wie ich sie lösen soll. Ich wäre euch sehr verbunden, wenn ihr mir einen Ansatz zeigen könnt, mir erklären könnt was ich als ersten Schritt machen soll. Die Aufgaben nicht zu tun kann ich mir bei diesem Lehrer nämlich definitiv nicht erlauben. Hier also eine der Aufgaben:

An einer Schreibfeder hängt ein Körper der Masse m = 200g. Sie ist dadurch um 40cm gedehnt. Aus dieser Gleichgewichtslage wird der Körper nun um 10cm angehoben und losgelassen. Die darauf folgende Schwingung sei harmonisch.

a) Berechnen Sie die Periodendauer, Frequenz und Winkelgeschwindigkeit.

Die restlichen Aufgabenteile nur der Vollständigkeit halber, wenn ich a) habe werde ich die anderen Aufgabenteile hoffentlich selbständig darauf Aufbauen können.

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit durch die Gleichgewichtslage. Geben Sie für die Phase φ = pi ( φ = 0 ) jeweils die Richtung des Geschwindigkeitsvektors an.

c) Die Zeitmessung wird im Moment der Phase φ = 0 gestartet. Bestimmen Sie Phase, Elongation, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Körpers zur Zeit t = 0,5s. Zeichnen Sie ein Zeigerbild für diesen Moment.

d) Geben Sie die t-s-Funktion für den Fall an, dass die Zeitmessung mit dem Loslassen der Körpers startet.

Danke :)

Schule, Mathematik, Feder, Formel, Gleichungen, Hausaufgaben, Physik, Schwingungen, harmonisch

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