Freitag, 12. März 2010

Entropie und Ehrlichkeit


Ludwig Boltzmann leitete aus den klassischen mechanischen Grundgleichungen seine statistische Theorie der Wärmelehre her. Berühmt ist seine Formel für die Entropie als Logarithmus der statistischen Wahrscheinlichkeit. Bekanntlich kann die Entropie in abgeschlossenen Systemen nicht abnehmen. Damit bekommt der Zeitablauf eine Richtung (von der kleineren zur größeren Entropie). Das stimmt mit allen Experimenten überein.
Leider gibt es eine offene Frage. Die zugrunde liegende Newtonsche Mechanik ist invariant gegen Zeitumkehr, jeder mechanische Vorgang ist zeitlich umgekehrt (zurücklaufender Film) genau so gut möglich. Wie kann daraus dann der 2. Hauptsatz der Wärmelehre über die Entropie folgen? Lehrbücher der theoretischen Physik pflegen diese Frage meist schamhaft zu verschweigen. Ferdinand Cap sagte in seinen Vorlesungen in Innsbruck, dass Boltzmann seine fundamentale Gleichung (in guter Absicht und um sie lösbar zu machen) vereinfacht hat, wodurch er (ohne dass er das gewollt hätte) die Richtung des Zeitablaufes "eingeschmuggelt" habe. Dieses ärgerliche Problem liegt seit hundert Jahren ungelöst vor. Skandalös ist nur, dass darauf so wenig hingewiesen wird, dass der durchschnittliche Physiker, der nicht Spezialist in diesem Gebiet ist, nicht einmal weiß, dass eine ungelöste Frage vorliegt. Nicht einmal die wertvollen Publikationen des Nobelpreisträgers Ilia Prigogine haben daran etwas geändert.

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