Gesellschaftskritik

Was ist Entropie?

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Menschen glauben gerne, „Ordnung“ sei eine göttliche Eigenschaft. Tatsächlich aber strebt das Universum jederzeit hin zu einem Zustand grösstmöglicher Unordung. Oder versteckt sich hinter Zufall und Chaos doch wieder eine grössere Ordnung? Die Wissenschaft kennt den Begriff „Entropie“, der, vereinfacht gesagt, beschreibt, das ein System immer das Bestreben hat, sich von einem Zustand der Ordnung zu einem Zustand der grösstmöglichen Vielfalt und Komplexität hin zu entwickeln. Was können wir daraus ableiten?

En·tro·pie

Substantiv [die]

Tendenz zu immer grösserer Unordnung.

Physik: Grad der Unumkehrbarkeit eines Vorganges.

Chemie: Maß für die Unordnung.

 

Oops – du hast beim Lesen dieses Artikels gerade mit deinem Ellenbogen deine Kaffeetasse auf den Boden befördert. Physikalisch gesehen hast du also Energie von deinem Ellenbogen auf die Tasse übertragen und damit einen komplexen Prozess in Gang gesetzt, der letztendlich darin gipfelt, das sich dein Senseo-Kapselkaffee auf dem Läufer ausbreitet.

Doch dann passiert etwas Unglaubliches: der heiße Kaffee auf dem Teppichboden kühlt sich plötzlich ab. Die dadurch frei werdende Energie nutzt der Kaffee, um wieder zurück in Richtung Tasse zu fließen, welche sich ebenfalls abkühlt und mit dem Kaffee zusammen wieder auf den Tisch fliegt. Unmöglich? Nun, energetisch gesehen keinesfalls. Gehen wir davon aus, dass sich sowohl Kaffee als auch Tasse um 70°C abkühlen, so entspricht – grob geschätzt – die dabei frei werdende Energie dem 1000fachen derjenigen Energie, die nötig wäre, um wieder auf den Schreibtisch zu „fliegen“. Möglich wäre es also.

Aber es ist unwahrscheinlich. So unwahrscheinlich, dass es seit Bestehen des Universums noch nirgends im Universum passiert ist. Es muss also neben der Energie noch eine andere Größe geben, die den „Lauf“ des Universums bestimmt. Diese Größe nennt man Entropie.

Jedes Kind weiss, das es leichter ist, etwas in Unordnung zu bringen, als es wieder aufzuräumen.

Entropie hat etwas mit der Anzahl an „Möglichkeiten“ zu tun. Entropie beschreibt die Komplexität eines Systems. Nehmen wir mal ein Kartenspiel als Beispiel. Kurz nach dem Auspacken ist das Kartendeck noch schön geordnet. Alle Siebener liegen noch schön beinander, alle Achter usw. Der Zustand des Decks ist also noch geordnet -und besitzt demnach noch eine sehr niedrige Entropie. Und dann fangen wir mal an, zu mischen. Und je mehr wir die Karten mischen, desto geringer werden die Chancen, das wir den ursprünglichen Zustand des Decks nur durch Mischen je wieder herstellen können.

Wie viele Möglichkeiten der Ordnung gibt es bei einem Kartenspiel? Richtig -exakt eine. Nämlich dann, wenn alle Karten, wie eben kurz nach dem Auspacken, noch geordnet nach ihrer Zahl liegen. Und wie viele Möglichkeiten der Unordnung gibt es? Unglaublich viele. Genau gesagt 2 Billiarden 753 Billionen 294 Milliarden 408 Millionen 504 640 in unserem Beispiel mit den 32 Spielkarten.

Jedes Kind weiss, das es leichter ist, etwas in Unordnung zu bringen, als es wieder aufzuräumen. Deshalb sehen die meisten Kinderzimmer ja auch aus, wie Sau. Deutsche Kinderzimmer liefern also den Beweis: Entropie (also „Unordnung“) scheint ein natürlicher Prozess des Universums zu sein.

Da in einem anfänglich gut geordneten System durch innere Prozesse die Ordnung nur abnehmen kann, wird diese Interpretation des Entropiebegriffs umgangssprachlich häufig dadurch umschrieben, dass Entropie ein „Maß für Unordnung“ sei. Allerdings ist Unordnung kein physikalischer Begriff und hat daher auch kein physikalisches Maß.

Die durch die Entropie entstehende „Unordnung“ ist nur eine scheinbare.

Das Prinzip der Entropie können wir auch an einem Baum gut erkennen. Angefangen vom Stamm verzweigt er sich in verschiedene, grosse Äste. Diese wiederrum in kleinere Zweige. Und die wiederrum in noch kleinere Äste. Auch nach unten, zu den Wurzeln hin, nimmt die Entropie des Baumes ebenfalls immer weiter zu. Auch hier wird aus einem einfach Stamm eine erst überschaubare Zahl dickerer Wurzeln, die sich immer mehr und mehr verzweigen, bis sie ein fast undurchdringliches Geflecht bilden.

Doch die durch die Entropie entstehende „Unordnung“ ist nur eine scheinbare. Denn auch der Prozess der Entropie hält sich natürlich exakt an wohldefinierte Naturgesetze. Das, was wir Menschen also als Unordnung wahrnehmen oder empfinden ist in Wahrheit eine „Ordnung höherer Komplexität“. Genauso wie der „Zufall“ eigentlich auch kein Zufall ist, sondern einfach nur ein Prozess, dessen Ursachen so komplex sind, das wir sie gerne mit dem simplen Begriff „Zufall“ vereinfachen.

Besser ausgedrückt strebt das Universum also nicht in Richtung „Unordnung“, sondern vom Zustand grösstmöglicher Einfachheit hin zu einem Zustand grösstmöglicher Vermischung und Komplexität. Es ist, als würde das Universum ständig seine eigenen Grenzen austesten wollen, um zu sehen, ob nicht doch noch irgendeine Kombination aus irgendwelchen Dingen noch nicht probiert wurde.

Auch wir stehen, in jeder Hinsicht, in direktem Austausch mit dem Universum, das uns umgibt. Wir nehmen entropiearme Stoffe auf (z.B. Zucker und Fett) und geben diese in deutlich komplexerer Form (als Kohlendioxyd in unserer Atemluft, durch Schweiss, Körperwärme, Speichel, Ausscheidungen usw. ) wieder an unsere Umgebung ab, sind also Teil des entropischen Prozesses.

Die Entropie nimmt demnach immer zu oder bleibt konstant. Sie ist aber in jedem Fall unumkehrbar.

Damit wird in die Physik geschlossener Systeme ein Zeitpfeil eingeführt, denn bei wachsender Entropie sind thermodynamische Prozesse in geschlossenen Systemen unumkehrbar (oder irreversibel). Reversibel (umkehrbar) wäre ein Prozess nur dann, wenn die Entropie konstant bliebe. Das ist aber bloß theoretisch möglich. Alle realen Prozesse sind irreversibel.

Drei Dinge sind also gewiss:

  1. Das Mass an Entropie (also Komplexität) im Universum wird immer um ein enorm Vielfaches höher sein, als das der (scheinbaren) Ordnung.
  2. Das Universum strebt von Grund auf von einem Zustand der Ordnung zu einem Zustand der Vielfalt und Komplexität.
  3. In jedem realen (also nicht rein theoretischem) System sind Prozesse unumkehrbar. Entropie strebt stets in eine Richtung: hin zur Komplexität.

Witzigerweise erleben wir weltweit, und vor allem in Europa, gerade das verzweifelte Bemühen einiger Individuen, krampfhaft am Zustand der „Ordnung“ festhalten zu wollen. Besonders deutlich zeigt sich das bei den Mitläufern der Pegida-Bewegung, verbitterten alten Männern und Sachsen. Da letztere quasi in einem geschlossenen System aufgewachsen sind, stehen sie der Entropie ziemlich ratlos und perplex gegenüber. Das ist nachvollziehbar. Wer aus einem äusserst überschaubaren System mit wenig Komplexität kommt, wie eben unsere ostdeutschen oder älteren Mitbürger, der empfindet erst einmal Angst und nackte Panik, wenn er merkt, das sein System sich nach und nach von einem Zustand vermeintlicher Ordnung in etwas viel komplexeres und unüberschaubareres verwandelt.

Auch unser preussisches genetisches Erbe wehrt sich gerne mit alle Kraft gegen die Entropie, denn das deutsche Motto war doch schon immer „Ordnung muss sein!“ (hier bitte im beamtisch-zackigen Befehlston lesen).

Aber keine Angst, Peggy, Kevin oder Helmut-Gustav: es ist ein völlig natürlicher Prozess. Es entspricht dem Wesen der Natur und des gesamten Universums, das alles im Laufe der Zeit eben immer komplexer wird, sprich: die Entropie des Systems also immer weiter zunimmt.

Diktaturen und Kommunisten: an der Entropie zerbrechen sie alle.

Nun wissen wir auch, warum Diktaturen und kommunistische Systeme sich in der Vergangenheit nie wirklich lange halten konnten und (Gott sei dank) auch immer eine Utopie bleiben werden: weil solche stark vereinfachten, auf reiner Theorie basierenden und künstlich reglementierten Systeme einfach auf Dauer dem Druck der natürlichen Entropie nicht standhalten können. Alles entwickelt sich weiter -also vom Einfachen hin zum Komplexen. Dikatur und Kommunismus aber tragen dem keine Rechnung. Im Gegenteil, sie versuchen sich mit aller Kraft gegen diese Entwicklung zu stemmen, ein starres, unveränderliches System zu erzwingen. Und daran zebrechen sie alle ausnahmslos. Als z.B. die Volksrepublik China sich diesem Schicksal bewusst wurde, tat sie das richtige, um den drohenden Untergang ihres kommunistischen, entropiearmen Systems aufzuhalten und öffnete sich für die Marktwirtschaft, einem höchst entropischem System, und bewies so wenigstens ein Minimum an Flexibilität -für Kommunisten eine wirkliche Glanzleistung. Hut ab.

Aber: Entropie ist nicht automatisch unser Feind. Sie sorgt dafür, das wir das Leben in seiner gesamten Vielfalt und all seinen Kombinationsmöglichkeiten kennenlernen. Die Natur verabscheut Homogenität. Sie ist langweilig, bietet keinen Raum für Evolution. Wer sich dem Prinzip der Entropie nicht stellen kann oder will und stattdessen krampfhaft am Bewährten festhält, wird immer wieder erleben, wie sein sorgsam aufgebautes Kartenhaus einstürzt.

Entropie lehrt uns also: entweder man nimmt sie hin, passt sich an und überlebt (der gute alte Darwin hatte eben doch recht) -oder man stellt sich quer und stirbt aus. Wer sich gegen den Strom der Natur stellt, zebricht daran. So einfach ist das.

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Seltsam? Aber so steht es hier geschrieben... Ihr habt Fragen, Anregungen oder vielleicht sogar eine völlig andere Meinung zu diesem Artikel? Dann postet einen Kommentar.

Mike vom Mars Blog - mike-vom-mars.comAutor: Mike vom Mars
Mike emigrierte vor einigen Jahren von seinem Heimatplaneten auf die Erde, um das Leben am wohl seltsamsten Ort des Universums zu studieren. Seiner Bitte "bringt mich zu eurem Führer" wurde bisher nicht entsprochen.


 
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