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Didaktik, Geschichte, Wissenschaftstheorie, Energie und Entropie, Physik im Alltag und Naturphänomene, Physik und Kultur

Entropie – das mephistophelische Prinzip?

Dadurch dass die Sonne zerstrahlt und dadurch u. A. Pflanzen wachsen lässt, wird ihr Zerfall immer wieder partiell zurückgespult.

Im Anschluss an meine Erinnerung an den „Erfinder“ der Entropie habe ich erstaunlich viele Reaktionen erhalten. In fast allen überwog der Gedanke, dass das Entropieprinzip doch als negativ einzuschätzen sei, weil es letztlich den Wärmetod der Welt bedeute. Ohne noch einmal auf die physikalischen Hintergründe zu sprechen zu kommen (das habe ich in an anderer Stelle getan), möchte ich ganz kurz einige Aspekte des ideengeschichtlichen Kontexts skizzieren, die vor allem zu der Zeit diskutiert wurden, als das Entropieprinzip in der Physik eingeführt wurde.
Wie kaum ein anderes physikalisches Konzept ist die Energie in die Alltagswelt der Menschen abgesunken. In Form von elektrischem Strom, Benzin und anderen Brennstoffen sowie im Zusammenhang mit den zugehörigen energietechnischen Einrichtungen hat die Energie inzwischen alle Lebensbereiche durchdrungen. Die Bedeutung der Energie über die Physik hinaus wurde schon sehr früh erkannt und der Aufbruchstimmung in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts gemäß zuweilen mit schwärmerischen Worten beschrieben. So verehrt beispielsweise der Physiker Felix Auerbach (1856 – 1933) „die Energie als Göttin, als Königin hier gebend und dort nehmend, im ganzen aber weder gebend noch nehmend, (die) sich über allem, was sich im unendlichen Raume, im Strome der dahinfließenden Zeit abspielt thront“. Aber es wird auch nicht übersehen, dass die Energie trotz ihrer Erhaltung von der Entropie bedroht wird. Sie ist für Auerbach „der Schatten, der böse Dämon, der zu beeinträchtigen, wenn nicht gar zu verderben suchen wird, was der strahlende Dämon (also die Energie, H. J. S.) in das Dasein an Großem: Schönem und Gutem hineinzutragen sich bemüht“ *. Schon bald ist vom Wärmetod der Welt die Rede, auf den wegen der Entropieerzeugung alles zustrebe.
Diese Auffassung bestimmt auch heute noch weitgehend die Einstellung zur Entropie. Dabei wird jedoch übersehen, daß nicht die in ihrer Quantität ewig unveränderliche Energie als treibende Kraft allen Geschehens anzusehen ist, sondern gerade der böse Dämon, die Entropie, die alles zugrundezurichten trachtet. Man wird an Goethes Mephisto erinnert, der die Hölle des Wärmetods auf ganz ähnliche Weise herbeizuführen versucht:
Ich bin der Geist, der stets verneint!
Und das mit Recht, denn alles was entsteht,
Ist wert, das es zugrundegeht
. (Faust I)
Dabei wird sein Tun aber auch an anderer Stelle gewürdigt, indem resümiert wird, er sei
ein Teil von jener Kraft,
Die stets das Böse will
und stets das Gute schafft
…(Faust I)
Mit anderen Worten: Aufwertung, Ordnung, Struktur … ist nur durch Entwertung, Dissipation, Zerfall… möglich. Oder wie Goethe es in einem Gedicht Eins und Alles ausdruckstark formuliert hat:
Denn alles muß in Nichts zerfallen,
wenn es im Sein beharren will.
Darin kommt ein wesentlicher Zug unserer Existenz zum Ausdruck, den Voltaire in dem Satz
Tout est dangereux ici bas,
et tout est nécessaire“
(Zadig).
Mit anderen Worten: Das Leben wird aufrechterhalten durch das, was ihm auch tödlich werden kann.
Diese Aussage kann auch physikalisch durchaus wörtlich genommen werden. Dazu muss man sich nur vergegenwärtigen, daß beispielsweise die Atmung, eine der Lebensäußerungen schlechthin, einen Zerfallsprozess darstellt. Die Atmung bedingt, daß die organischen Nahrungsmittel (beispielsweise Glukose) in ihre anorganischen Bestandteile zerfallen und auf diese Weise die Lebensvorgänge des Organismus in Gang halten:

[CH20]6 + 6 02 –> 6 H20 + 6 C02 + Energie.

Das funktioniert natürlich nur so lange, wie dafür gesorgt wird, daß auch dieser Vorgang immer wieder in Form der Fotosynthese zurückgespult wird. Dafür ist grob gesagt der globale irreversible Zerfallsvorgang verantwortlich, aufgrund dessen Sonnenlicht (bei hoher Temperatur) auf die Erde fällt und diese schließlich (bei Umgebungstemperatur) wieder verlässt, eine Tatsache, die bereits Ludwig Boltzmann um die Wende zum 20. Jahrhundert erfasste:

Der allgemeine Daseinskampf der Lebewesen ist nicht ein Kampf um die Grundstoffe…, auch nicht um Energie, welche in Form von Wärme leider unwandelbar in jedem Körper reichlich enthalten ist, sondern ein Kampf um die Entropie, welche durch den Übergang der Energie von der heißen Sonne zur kalten Erde disponibel wird. Diesen Übergang möglichst auszunutzen, breiten die Pflanzen die unermeßliche Fläche ihrer Blätter aus und zwingen die Sonnenenergie…, ehe sie auf das Temperaturniveau der Erdoberfläche herabsinkt, chemische Synthesen auszuführen…Die Produkte dieser chemischen Küche bilden das Kampfobjekt für die Tierwelt.**

Der Zerfallsprozess (1) wird also zurückgespult:

Sonnenergie + 6 H20 + 6 C02 –> [CH20]6 + 6 02 .


* Felix Auerbach. Die Weltherrin und ihr Schatten. -Jena: Fischer 1913, S.1
** Ludwig Boltzmann. Der zweite Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie. Leipzig 1905, S. 40

Diskussionen

2 Gedanken zu “Entropie – das mephistophelische Prinzip?

  1. Felix Auerbach hätte auch schreiben können: Die Weltherrin und ihr Knoten :-)))
    Boltzman schreibt: ..das die Entropie disponibel wird..
    Verstehe ich das so richtig: Es geht im Kern um die „sinnvolle“ Art und Weise, wie wir die auf uns ja notwendig zufallende Sonnenenergie so „kälter werdend nutzen“, dass sie, wenn auch abgekühlt, wieder zurückstrahlen kann..aufgeheizt dann wieder auf uns fallend und wir sie wieder runterkühlen müssen..usw.
    Also eigentlich wäre eine Prozess aus abkühlen! und abkühlen! notwendig…NICHT aus abkühlen und erneuter Aufwärmung bevor sie zurückläuft?? Wobei wir durch die Nicht Nutzung der Sonnenenergie, sondern der Nutzung der gespeicherten fossielen Energie den CO2 Ring um die Erde -der die dabei zusätzlich entstandene Abwärme „repräsentiert“ – den Abfluss der ursprünglichen abgekühltn Wärme ins „Nirwana“ verhindern. Wir haben somit einen „Wärmestau“, eine Klima“Katastrophe“ will sagen: eine Humankatastrophe. Gehen wir nun am Fortschritt zu Grunde oder an der Entropie?… Was tun? fragte schon Lenin bevor er die nicht nur zu frühe Antwort gab. Oder gibt es eigentlich „Nichts“ zu tun? Werden die Menschen vergehen, wie Schnee vor der Sonne?
    Oder brauchen wir einen „Sonnennutzungsabsolutismus“ bei gleichzeitiger „Abkühlungdiktatur“. Wäre das eine im eigentlichen Sinne humane Richtung?

    Verfasst von paulpeterheinz | 31. Januar 2022, 08:06
    • Fakt ist, dass ohne Entropieerzeugung überhaupt nichts passiert. Wir brauchen also Vorgänge, die mit Entropieerzeugung einhergehen. Die Beispiel eine brennende Kerze. Entweder sie verbrennt, ohne dass etwas passiert (maximale Entropieerzeugung) oder man zwingt sie z.B. in einem Stövchen, Teewasser zu erwärmen und damit den natürlichen Vorgang der Abkühlung zurückzuspulen. In diesem Fall wäre die Entropieerzeugung geringer als beim bloßen Abbrennen.
      Aber ich merke schon, mit ein paar Sätzen ist das Problem nicht zu lösen.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 31. Januar 2022, 11:40

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