Von Null auf Stringtheorie
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Bengo schrieb:
Man kann sie sich auch vorstellen ohne die Begriffe Temperatur, Enropie und Wärme durcheinanderzuwerfen.
Wenn man sich nicht ganz genau klar ist, was diese Begriffe bedeuten, hat man spätestens beim 2. Hauptsatz ganz schön Probleme. Das haben sowieso sehr viele.
Bengo schrieb:
dass ein Teilchen durch zusammenstöße so viel Bewegungsernerige bekommen hat, dass es gasförmig wird.
Ein einzelnes Teilchen hat keine Phase. Entscheidend für die Verdunstung ist die Maxwell-Verteilung.
Bengo schrieb:
Und wenn man sich Entropie schlicht als unordnung vorstellt, ist das auch noch ohne Mathe erfassbar.
Das bringt einem aber garnichts. Außerdem ist Entropie nicht Unordnung und ich finde es immer wieder furchtbar, wenn diese Äußerung auftaucht. Irgend jemand, der Entropie nicht verstanden hat, hat diese Äußerung mal in ein Buch geschrieben und seit dem wird sie vervielfältigt und von vielen akzeptiert. Entropie als Begriff ist eigentlich wesentlich anschaulicher als die Energie. Was die ist weiß kein Mensch. Die anschauliche Vorstellung, Energie ist halt das mit den Blitzen und Entropie ist die Unordnung vermittelt auch qualitativ falsche Vorstellungen.
Die Tabuisierung der Mathematik muss einfach aufhören. Physik ist eine richtig gute Motivation, sich mit Mathe zu beschäftigen, wenn man mit ihr auf Kriegsfuß stand. Erst muss man eine mathematische und quantitativ richtige Vorstellung entwickeln, dann darf oder sogar muss man sich eine qualitativ richtige Anschauung basteln. Anders herum geht es meistens schief.
Man muss die Mathe dabei ja nicht bis auf die Spitze treiben. Aber dann kann man sich vorstellen, wie es ungefähr funktioniert.
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Bengo schrieb:
Naja wenn ich an einem Punkt Wasser anrege, ensteht eine Welle kreiförmig darum.
Warum? Wenn man noch nie eine Welle gesehen hätte, könne man genauso gut denken, dass das Wasser an dieser Stelle auf und ab schwingt und sich nichts kreisförmig ausbreitet. Warum breitet sich die Welle im Wasser aus und warum schwingt überhautp etwas auf und ab?
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Jodocus schrieb:
Die Tabuisierung der Mathematik muss einfach aufhören. Physik ist eine richtig gute Motivation, sich mit Mathe zu beschäftigen, wenn man mit ihr auf Kriegsfuß stand. Erst muss man eine mathematische und quantitativ richtige Vorstellung entwickeln, dann darf oder sogar muss man sich eine qualitativ richtige Anschauung basteln. Anders herum geht es meistens schief.
Man muss die Mathe dabei ja nicht bis auf die Spitze treiben. Aber dann kann man sich vorstellen, wie es ungefähr funktioniert.Ich stimme absolut zu, dass sich die Leute nicht von der Mathematik abschrecken lassen sollten, sondern das Interesse an der Physik einfach auf die damit verbundene Mathematik ausweiten sollen. Allerdings gehe ich davon aus, dass es für viele Leute ein Problem sein wird, sich die Mathematik im Vorfeld beizubringen. Ich hatte im Studium zumindest immer ein ganz erhebliches Problem damit, wenn ich nicht direkt den Anwendungsbezug der Mathematik gesehen habe. Es gibt Leute, die ansich schon ein Interesse an reiner Mathematik mitbringen oder sich problemlos mit völlig abstraktem Wissen anfreunden können. Aber es gibt auch Leute, denen das schwerer fällt. Insofern denke ich, dass jeder selbst herausfinden muss, an welcher Stelle er welche Mathematik lernen sollte. Man sollte es aber auf gar keinen Fall im Vorhinein ablehnen, sich mit den auftauchenden mathematischen Strukturen auseinanderzusetzen.
Generell ist die Nutzung von Mathematik einfach das zentrale Arbeitsmittel der Physik. Am Anfang jedes großen theoretischen Bereichs der Physik steht eine oder ein paar grundlegende Formeln. ...und dann wird daraus und aus einigen generellen Prinzipien das gesamte Gebiet hergeleitet.
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Jodocus schrieb:
Bengo schrieb:
dass ein Teilchen durch zusammenstöße so viel Bewegungsernerige bekommen hat, dass es gasförmig wird.
Ein einzelnes Teilchen hat keine Phase. Entscheidend für die Verdunstung ist die Maxwell-Verteilung.
Das sind immer diese Aussagen, bei denen ich mich frage, ob derjenige überhaupt irgendetwas verstanden hat, was bei einem bestimmten Vorgang (z.B. Verdunstung) passiert. Mathematische Formeln und Gesetzmäßigkeiten sind doch nicht der Grund für einen Vorgang, sondern beschreiben ihn nur mehr oder weniger gut, so dass man etwas ausrechnen kann. Es ist extrem unwahrscheinlich, dass Wasser rechnet.
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xigs schrieb:
Es ist extrem unwahrscheinlich, dass Wasser rechnet.
Woher soll Wasser denn dann wissen, was es machen muss?
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xigs schrieb:
Das sind immer diese Aussagen, bei denen ich mich frage, ob derjenige überhaupt irgendetwas verstanden hat, was bei einem bestimmten Vorgang (z.B. Verdunstung) passiert.
Stimmt, immer wenn ich sowas lese, denke ich mir das selbe. Ich halte mich hier nur so kurz, weil ich nicht oberlehrerhaft wirken und so manch einem Physiker hier die Physik erklären will.
Die Existenz des berühmten Schwanzes der Verteilung ist die Hauptursache für die Verdunstung. Wenn man den verstehen will, muss man sich etwas mit der Maxwell-Verteilung, also Mathe, befassen. Wenn man das so sagt, klingt das leider immer wie eine Strafe. Wikipedia hat da eine ausnahmsweise recht ausführliche Herleitung.Ich konnte mit Mathe auch nie etwas anfangen, da ich nie eine Motivation für sie hatte, bis ich mich der Physik gewidmet habe. Ich bewundere Menschen, die sie aus rein abstraktem Interesse betreiben können (z.B. Kategorientheorie oder sowas abgefahrenes).
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Jodocus schrieb:
Das bringt einem aber garnichts. Außerdem ist Entropie nicht Unordnung und ich finde es immer wieder furchtbar, wenn diese Äußerung auftaucht. Irgend jemand, der Entropie nicht verstanden hat, hat diese Äußerung mal in ein Buch geschrieben und seit dem wird sie vervielfältigt und von vielen akzeptiert. Entropie als Begriff ist eigentlich wesentlich anschaulicher als die Energie. Was die ist weiß kein Mensch. Die anschauliche Vorstellung, Energie ist halt das mit den Blitzen und Entropie ist die Unordnung vermittelt auch qualitativ falsche Vorstellungen.
Entropie kommt in der reinen Mathematik als Maß für Information vor (ok der Begriff ist nicht völlig treffend, es ist eher ein maß für Abweichungen vom Erwartungswert) und es ist nun mal so, dass völlige Ordnung keine Entropie enthält. Und im Prinzip gilt, je "unordentlicher" desto mehr Entropie. Und das gleiche kann man auch auf Teilchen übertragen und beantwortet die Frage, welche Temperatur ein Körper hat, bei dem alle Teilchen gleich schwingen.
Ich hab nicht gesagt, dass solche Vorstellungen alles beantworten, aber auf einer einfachen Ebene doch ganz gut funktionieren. (Genauso wie die Verdunstung)
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Definiere mir mal Ordnung. Ein Salzkristall und ein Glas Wasser haben gemeinsam eine kleinere Entropie als ein Glas Salzwasser, obwohl letzteres wohl recht ordentlich aussieht. Eine Definition via "Ordnung" ist völlig willkürlich. ist es hingegen nicht ( Boltzmannkonstante, mikrokanonische Zustandssumme).
Ich halte es für wichtig, dass, wenn man eine vereinfachende Veranschaulichung erwähnt, wie auch bei physikalischen Modellen, als erstes die Limits benennt (und sich derer insbesondere bewusst ist).
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Ordnung ist ja nur eine Vorstellung, ich meine man muss außerhalb der Formeln ja irgentwas haben, woran man sich festhalten kann, sonst ist Physik plötzlich nur noch Mathematik.
naja das Salzgitter hat eine recht geringe Entropie (da ordentlich), aber es erhöht die Entropie des Wassers.
Klar nicht besonders physikalisch, aber man kann es sich vorstellen, ohne die Formeln zu kennen.