Frage von JOonasWOB, 32

Was versteht man unter "deterministischem Chaos" in der Physik?

Ich habe bereits gegooglt, allerdings verstehe ich es immer noch nicht. Freue mich über jede Antwort :)

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von YStoll, 22

Ich werfe eine Münze. Sie kann Kopf oder Zahl zeigen, doch bevor sie landet weiß ich nicht, was sie zeigen wird.

Und dass obwohl das Ergebnis nur von messbaren Faktoren abhängt.
Davon, wie stark ich sie wegschnippse, in welche Richtung und mit welcher Rotation. Davon, wie sich die Luft auf die Münze auswirkt, welchen Einfluss Dichte und Temperatur haben und bestimmt noch einigen weiteren Faktoren.

Man kann also davon ausgehen, dass wenn ich den Münzwurf zweimal unter perfekt gleichen Bedingungen mache, beide Male das Gleiche herauskommt.

Wenn es jedoch nur eine minimale Veränderung in den Anfangsbedingungen gibt (z.B. Lufttemperatur verändert sich um 0.01°C, wahrscheinlich übertrieben) hat das verheerende Auswirkungen für das Ergebnis.

Ein Münzwurf dauert nur ein paar Sekunden.
Betrachtet man Systeme über längere Zeit (z.B. das Wetter) sind die Einflüsse, die eine minimale Veränderung haben kann, enorm.

Wenn man Programme betrachtet, die für die Wetterprognose gemacht sind und gut funktionieren, da sie dass Wetter modelieren und unter bestimmten Werten "Sonnenschein in London in 3 Monaten" voraussagen und nun den Druck/die Luftbewegung an einem Ortes in Südamerika um den Einfluss eines Schmetterlingflügelschlages ändert, so kann sich die Vorhersage für drei Monate plötzlich zu Sturm ändern.

Minimale Veränderungen der Anfangsbedingungen führen in vielen Systemen über längere Zeit zu extremen Unterschieden.

Kommentar von JOonasWOB ,

Vielen Dank für diese ausführliche Erklärung. Jetzt hab ichs kapiert :)

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 7

Das, was wir in der Natur und im Universum sehen, das ständige Werden von Neuem, die Entstehung von Leben und Geist, die Enstehung von Materie aus Energie kurz nach dem Urknall, all das spielt sich zwischen zwei Polen ab.

Der eine Pol wäre, dass es keinerlei Kausalität gibt. Dort herrscht absolutes Chaos. Im absoluten Chaos kann nichts neues entstehen, es kann nur zerstört werden.

Der andere Pol wäre, dass das Kausalitätsprinip vollständig und überall gilt. Dann würde auch nichts neues entstehen, dann würde alles nur zum Zustand maximaler Entropie streben. Alles würde sich ausgleichen, es gäbe keine Unterschiede mehr.

Neues kann nur in einer dünnen Grenzschicht zwischen diesen beiden Polen entstehen, dem sogenannten deterministischen Chaos. Hier wird wertvolle Energie (Exergie) entwertet (dissipiert), wodurch dissipative Strukturen erzeugt werden. Die Entwertung der Energie (Entropieproduktion)  dient dazu, das System so weit ins Chaos zu stürzen, dass es auf eine höhere Ebene springen kann. Dort sorgt dann das Kausalitätsprinzip dafür, die neu enstandenen höheren Strukturen zu stabilisieren und zu optimieren.

Also: 100% Kausalität oder 0% Kausalität hätten nach dem Urknall zu nichts großem geführt, es wäre nicht einmal Materie enstanden, geschweige denn Information. Dazwischen, im deterministischen Chaos, spielt die Musik und dort ensteht die Kreativität des Universums.

Beschrieben ist obiges in der Theorie Dissipativer Strukturen, für die Ilya Prigogine 1977 den Nobelpreis für Chemie erhielt, obwohl es eine zutiefst physikalische, insbesondere thermodynamische, Theorie ist.

Kommentar von JOonasWOB ,

Danke ich für deine Antwort :)

Antwort
von Karl37, 16

Die deterministische Vorstellung kennt keine Zufallsvariablen. Es besteht ein strenger Zusammenhang der Kausalität zwischen Ursache und Wirkung.

Das Gegenteil ist die stochastische Vorstellung.

Religiöse Menschen geben dem deterministischen Vorstellungen  den Vorzug, Atheisten neigen eher zur Stochastik

Kommentar von JOonasWOB ,

Danke dir

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten