wenn ich es aber einem, der mich fragt, erklären sollte, weiß ich es nicht.
Augustinus,
Confessiones, 11. Buch, 14. Kapitel
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Die Entropie
Als Maß für die Anzahl der mikroskopisch erreichbaren Zustände eines Systems haben die Physiker die Größe "Entropie" eingeführt.Je geringer diese Zahl ist, desto genauer ist unsere Kenntnis über das System.
Die Richtung von "früher" zu "später" ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entropie des Systems erfahrungsgemäß nicht von allein wieder verringern wird.
„Wenn du deinen Reispudding rührst, Septimus, denn verteilt sich die Marmelade herum und macht dabei rote Spuren wie in dem Bild eines Meteors in meinem astronomischen Atlas. Aber wenn du rückwärts rührst, kommt die Marmelade nicht mehr zusammen. Tatsächlich merkt der Pudding davon nichts und wird weiterhin rosa wie zuvor“
(Tom Stoppard: Arcadia, 1.Akt, 1.Szene, Dialog zwischen Thomasina und Septimus.)
Wie kommt es, dass wir auf der Erde immer wieder geordnete Dinge schaffen können, Strukturen aufbauen, mechanische Arbeit verrichten?
Die Erfahrung zeigt, dass innere Energie, die bei hoher Temperatur vorliegt, zum Teil in Arbeit umgewandelt werden kann, wenn ein Körper mit niedrigerer Temperatur zur Verfügung steht, zu dem sie fließen kann: Dies geschah z. B. bei unserem Versuch mit dem Peltier-Element. Wie beim Versuch mit der Kaffeetasse steigt hier die Entropie. Denk auch an unseren selbstgebauten Stirlingmotor: Es laufen irreversible Prozesse ab (Wärmestrom von hoher zu niedriger Temperatur), durch die andere Prozesse angetrieben werden, die einen Teil der Energie aufwerten: zu elektrischer bzw. mechanischer Energie.Die Zunahme der Entropie gilt für die Gesamtbilanz.
Die Erde erhält in jeder Sekunde genauso viel Energie, wie sie abstrahlt. Die Strahlung von der Sonne entsteht bei einer Temperatur von mehreren tausend Grad. (Das sieht man an ihrer Farbe: Wie heiß muss ein Stück Eisen sein, damit es weiß glüht?). Die abgestrahlte Energie steckt nur zu sehr geringem Anteil in dem reflektierten Licht, durch das man sie vom Weltraum aus sehen kann. Der größte Teil wird als Wärmestrahlung entsprechend der Erdtemperatur abgestrahlt. Also bei viel niedrigerer Temperatur.
Deshalb ist die Energie, wenn sie von der Sonne kommt, wertvoller als die abgestrahlte, gleiche Energiemenge. Bei ihrer Entwertung nimmt die Entropie stark zu. Deshalb stimmt die Bilanz des Satzes von der Entropiezunahme global, auch wenn wir an vielen Orten aus Unordnung Ordnung, aus Unkenntnis Kenntnis machen, mechanische Arbeit verrichten. Das wäre nicht möglich ohne die Abstrahlung "entwerteter" Energie.
Dies gilt auch für den lebenden Menschen, für unseren eigenen Körper: Er verrichtet dauernd Arbeit, dazu muss er wertvolle Energie teilweise in wertlosere umwandeln. Hindert man ihn daran, diese "Abwärme" loszuwerden: Was passiert dann?