Zusammenhang zwischen absolutem Nullpunkt und Lichtgeschwindigkeit?
Die Frage hört sich anfangs sehr bescheuert an, allerdings frage ich mich schon längere Zeit, ob da ein Zusammenhang herrscht.
Denn wenn man die Geschwindigkeit erhöht, herrscht doch eine höhere Teilchenordnung, wodurch wiederum die Entropie sinkt.
Sinkt die Entropie, bedeutet das, dass die Wärmemenge in einem System sinkt, was bedeutet, dass die Temperatur sinkt.
Dadurch stelle ich mir vor, dass, je höher die Geschwindigkeit ist, umso niedriger ist die Temperatur, was bedeutet: Wenn eine gewisse Schranke bei der Geschwindigkeit existiert, existiert auch eine bei der Temperatur, und diese hängen zusammen.
Wenn also eine maximale Geschwindigkeit existiert, existiert auch eine minimale Temperatur, die gleichzeitig erreicht werden. Oder?
5 Antworten
Der absolute 0 Punkt der Temperatur, also 0K, bleibt =0, egal wie gross die Lichtgeschwindigkeit ist.
Ich verstehe nicht, warum eine Geschwindigkeitserhöhung zu einer höheren Teilchenordnung führen soll. Auf welchen thermodynamischen Vorgang bezieht sich das? Die Entropieänderung ist bei Wärmezufuhr (Geschwindigkeitserhöhung) doch positiv, also die Ordnung nimmt ab.
Entropie ist eine statistische Größe eines Systems, dass eine große Anzahl Teilchen umfasst, die miteinander in Wechselwirkung stehen (Entropie ist die Anzahl der möglichen Zustände innerhalb eines Systems). Wenn sich die Geschwindigkeit der Teilchen erhöht, dann steigt die Austauschrate, was wiederum bedeutet, dass sich die Temperatur erhöht und damit auch die Entropie.
In wie fern soll die Entropie in einem Medium damit zusammenhängen wie schnell es sich bewegt?
Wenn das der Fall wäre müsste es ein Absolutes Bezugssystem geben in welchen die Entropie maximal wird, was aber dann das Relativitätsprinzip verletzen würde.
20° warmes Wasser hat in Ruhe zur Erde oder in der Bewegung die selbe Entropie.
Nachtrag:
Wenn du dich auf die Teilchengeschwindigkeit in einem Gas beziehst.
Je höher die mittlere Teilchengeschwindigkeit desto höher die Entropie.
Wenn man die Geschwindigkeit erhöht, bedeutet das doch, dass sich mehr Teilchen einer bestimmten Masse in dieselbe Richtung bewegen. Bewegen sich mehr Teilchen in dieselbe Richtung, bedeutet das doch eine höhere Ordnung, also geringere Entropie. So wie ich das in Physik gelernt habe, sinkt die Entropie, je mehr Teilchen sich in dieselbe Richtung bewegen. Da hatten wir ein Beispiel mit einem Tonklumpen: man stelle sich vor, er fällt auf den Boden. Während er auf den Boden fällt, hat man eine geringe Entropie, da (fast) alle Teilchen sich in Richtung Boden bewegen. Landet dieser Klumpen auf dem Boden, wird Energie frei (das war glaub ich das mit potenzieller und kinetischen Energie. Kinetisch: es bewegt sich, potenziell: es bewegt sich nicht. Bin mir da aber nicht sicher.) Die Energie manifestiert sich auf verschiedenste Arten: Schall, Druck, aber auch Wärme. Nun bewegen sich die Teilchen weniger geordnet, wodurch die Entropie gestiegen ist. Das bedeutet doch, dass bei einer Bewegung in eine Richtung die Temperatur auf einen gewissen Stand sinkt. Demnach scheint zu gelten: Je schneller die Bewegung ist, umso höher ist der Anstieg der Entropie und der Wärme beim Aufprall. Und je höher die Geschwindigkeit, umso weiter scheint sich die Temperatur zu senken. Außerdem, man vergesse eine Sache nicht: Je höher für Geschwindigkeit, umso mehr konzentriert sich die Masse auf einen Punkt. Und je niedriger die Temperatur, umso
Nein das stimmt so nicht.
Die Entropie sinkt je geordneter sich die Teilchen bewegen bzw je geordneter diese angeordnet sind zB in einem Kristallgitter.
Wenn ich ein Teilchen nehme und es Beschleunige wird sich dieser gerichteten Bewegung immer noch die thermische ungerichtete Bewegung überlagern.
Anders gesagt die Entropie verändert sich nicht nur weil ich einem Teilchen im Mittel eine höhere Relativgeschwindigkeit aufzwinge. Die Entropie würde sich nur verändern wenn ich die ungerichteten Schwingungen gleichzeitig Dämpfen würde, was aber nicht der Fall ist.
Zu deinem Beispiel mit dem Tonklumpen stimmt das ganze natürlich in diese Richtung. Die Entropie steigt nachdem der Tonklumpen auf den Boden gefallen ist, weil ein Teil der kinetischen Energie eben in einer Entropieerhöhung resultiert. Der Umkehrschluss gilt allerdings nicht, also der Tonklumpen wird nicht kälter bwz verliert an Entropie wenn er beschleunigt wird.
Nein nach oben ist alles offen, eine höchste Temperatur - ob in Grad Celsius oder anderen Temperaturskalen - gibt es nicht. Das liegt daran, dass die Energie, also die Temperatur eines Systems, auch von der Masse der Teilchen abhängt - und nicht nur davon, mit welcher Geschwindigkeit diese sich im Raum bewegen. Und diese Masse nimmt bei extrem hohen Geschwindigkeiten zu.
Quelle: Albert to the Einstein
gibt mittlerweile auch andere Beobachtungen, aber tut hier nichts zur sache, denke ich.
Ich hab eigentlich danach gefragt, ob, je höher die Geschwindigkeit ist, umso niedriger die Temperatur... Aber wie meinst du das mit dem absoluten Nullpunkt? Das weiß ich doch schon. Gay lussac, -273,15 °C Volumen = 0, ...
Also was ist nun ? Was willst wissen ? Ob es eine Begrenzung bei der maximalen Temperatur gibt? Nein siehe oben. Eine Begrenzung bei der minimalen Temperatur? Ja gibt es, nennt sich absoluter Nullpunkt.
"Ich hab eigentlich danach gefragt, ob, je höher die Geschwindigkeit ist, umso niedriger die Temperatur.." Die Frage hast aber gut versteckt , ich entdecke nur ein Fragezeichen hierbei "Wenn also eine maximale Geschwindigkeit existiert, existiert auch eine minimale Temperatur, die gleichzeitig erreicht werden. Oder?" ....?
Von Anfang an wollte ich wissen, ob jemand weiß, ob es einen Zusammenhang zwischen der Lichtgeschwindigkeit und dem absoluten Nullpunkt gibt. Gibt es einen?
(Hier. Die Frage die ich gestellt habe.)
Und ob es gilt: Höhere Geschwindigkeit bedeutet niedrigere Temperatur. Ist dem so?
(Hier Frage 2 :)
kA. Ich bezeichne eh schon mich selbst als blöd. Bin ich ja wahrscheinlich auch. Warum einfach, wenn's auch kompliziert geht? Scheint so irgendwie mein Lebensmotto zu sein.
Wenigstens ist das Bewusstsein hierfür schon mal da xD Ich hab den gleichen Eindruck, würd es aber nicht blöd, sondern sehr stark verwirrt nennen :D
Das mit der variablen Masse ist veraltetes Wording. Man bezeichnet
(1) E/c²=m·γ
nicht mehr die Masse des Körpers. Anderenfalls müsste man dann nämlich zwischen der Quermasse m·γ und der Längsmasse m·γ³ unterscheiden.
Damit würde die Masse des Körpers zum Tensor. Einen solchen Tensor gibt es tatsächlich in Gestalt des Energie-Impuls-Tensors in der ART.
In der SRT gibt es den Energie-Impuls-Vektor oder Viererimpuls
(2) p» = (E/c; p›) = (E/c; p.x; p.y; p.z),
dessen MINKOWSKI-Betrag
(3) √{«p,p»} = √{(E/c)² – ‹p,p›} = √{(E/c)² – p.x² – p.y² –p.z²} = mc
bis auf einen Faktor c mehr mit der Masse m (früher „Ruhemasse m₀“) und bis auf einen Faktor c weniger mit der Ruheenergie mc² identisch ist. Konstante Faktoren spielen ontologisch keine Rolle, da sie ein Artefakt des Maßsystems sind. Mit der Sekunde als Maßeinheit für Strecken (ein Lineal misst etwa eine Nanosekunde) wäre einfach 1.
Die Masse ist also die Ruheenergie bzw. der Betrag von p», die „relativistische Masse“ oder „Impulsmasse“ ist dagegen die Zeitkomponente von p».
Übrigens gilt (3) im Gegensatz zu (1) auch für Photonen, für die γ ja nicht definiert ist.
interessant. HAt sich dadurch etwas an der generellen Antwort geändert?
Mir geht es vor allem um das sogenannte Wording. Das Verständnis der Relativitätstheorie wird m.E. besonders durch ungünstig gewählte Wordings behindert.
ah also wie ich dachte, nur den smart aleck raushängen lassen, np.
danke für die info, aber wir sind auf GF, für die Frage ob es eine maximale Temp. gibt nicht relevant.
…für die Frage ob es eine maximale Temp. gibt …
… was freilich eine ganz andere Frage ist. Diese Frage hier befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen der Existenz eines maximalen Tempos und der einer minimalen Temperatur.
Wenn die Geschwindigkeit erhöht wird, bewegen sich mehr von den Teilchen in die selbe Richtung ==> geordneter er Bewegungsablauf ==> geringere Entropie. Oder etwa nicht?