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Der Informationsbegriff in der Physik

153 BeitrĂ€ge â–Ș SchlĂŒsselwörter: Information, Informationsbegriff â–Ș Abonnieren: Feed E-Mail

Der Informationsbegriff in der Physik

30.07.2019 um 17:07
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Das ist ein Fehlschluss denn es gibt ja, wie du selbst schreibst
Wissen wir aber erst mit Sicherheit, sobald wir die Eigenschaften schwarzer Löcher besser verstehen. Ich will dieses Fass jetzt nicht mehr aufmachen, es handelt sich trotzdem um eine mögliche EinschrĂ€nkung der GĂŒltigkeit deiner Aussage...

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30.07.2019 um 17:11
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Wissen wir aber erst mit Sicherheit, sobald wir die Eigenschaften schwarzer Löcher besser verstehen.
Falls du damit das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern meinst, da lese ich gerade einen netten Beitrag bei spektrum.de

Bin aber noch nicht mal bei der HĂ€lfte angekommen und werde das sicher noch 2 weitere Male lesen mĂŒssen :D

https://www.spektrum.de/magazin/das-informationsparadoxon-bei-schwarzen-loechern/823827


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Der Informationsbegriff in der Physik

30.07.2019 um 17:42
@Arrakai
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:d.h. thermische Energie lĂ€sst sich nie komplett in potentielle Energie zurĂŒckverwandeln.
Ok dem widersrpreche ich nicht in der RealitÀt. Zumindest im idealen adiabatischen System kann man aber ohne EntropieÀnderung arbeiten.
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Potentielle Energie wird (makroskopisch betrachtet) eben nicht zu 100 % in kinetische Energie umgewandelt.
Nun ja aber die Aussgangsfrage war welche Energieformen es gibt. Und ich bleibe dabei das man alle Energieformen auf potentielle und kinetische Energien zurĂŒckfĂŒhren kann. WĂ€rmeenergie setzt sich zusammen aus potnetielle und kinetischer Energie, chemische Energie genauso, auch die Kernenergie etc.
Die Lagrange-Funktion benötigt nur kinetische und potnetielle Energie. Daraus lassen sich sÀmtliche physikalischen Gesetze herleiten.


Und so denke ich auch das es eine grundlegende Form der Information gibt aus der sich die anderen Formen ergeben. Deswegen dieser Link: Wikipedia: Physical information#Extreme physical information
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Ja. Steht m.E. aber im Widerspruch zu deiner Aussage bzgl. Sinneswahrnehmung.
Wieso?
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Und ohne dieses Argument könnte es sie schon geben, die Information, die von der Wahrnehmung des Menschen abhÀngt.
Wie könnte man sich ein INformation vorstellen die von der Wahrnehmung des Menschan abhĂ€ngt und fundmaental fĂŒr die Physik ist? Und falls du recht hast, wie könnte man das mit dem Prinzip vereinbaren das die Gesetze der Physik im gesamten Univerum gleich sind, wenn doch ein Teil der Gesetze von der Wahrnehmung des Menschen abhĂ€ngt? Ich halte das fĂŒr keinen guten Ansatz weil sich direkt Fragen stellen ob die Gesetze der Physik dann wiederum von der Wahrnehmung des Menschen abhĂ€ngt, was zu absurden Schlussfoglerungen fĂŒhrt.
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Wissen wir aber erst mit Sicherheit, sobald wir die Eigenschaften schwarzer Löcher besser verstehen.
Thermodynamik der schwarzen Löcher ist halt ein nicht ganz einfaches Thema und wir können dazu hier auch nichts diskutieren. Meine Ansatz ist eben der, erstmal ein paar grundlegendere Fragen zu klÀren, die in der Physik auch gefestigt sind, also z.B. erstmal klassische Thermodynamik. Allein das ist ja schon schwer genug.


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30.07.2019 um 18:09
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Falls du damit das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern meinst, da lese ich gerade einen netten Beitrag bei spektrum.de
Interessanter Link. Ich hab es nur schnell ĂŒberflogen, aber beschreibt es nicht quasi die von Hawking postulierte Strahlung, also das mit Teilchen und Anti-Teilchen, sozusagen eine Kopie der Information? Und diese "Geschichte" versucht es plausibel zu konformitieren?
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Wie könnte man sich ein INformation vorstellen die von der Wahrnehmung des Menschan abhĂ€ngt und fundmaental fĂŒr die Physik ist? Und falls du recht hast, wie könnte man das mit dem Prinzip vereinbaren das die Gesetze der Physik im gesamten Univerum gleich sind, wenn doch ein Teil der Gesetze von der Wahrnehmung des Menschen abhĂ€ngt? Ich halte das fĂŒr keinen guten Ansatz weil sich direkt Fragen stellen ob die Gesetze der Physik dann wiederum von der Wahrnehmung des Menschen abhĂ€ngt, was zu absurden Schlussfoglerungen fĂŒhrt.
Das klingt fĂŒr mich plausibel und logisch, und damit verstehe ich den Begriff Information auch im Sinne der Physik.


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30.07.2019 um 18:13
Da ich ahne es mal wieder alles falsch zu verstehen, frage ich mal: Was spricht noch mal gegen die Hawking-Strahlung?


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30.07.2019 um 18:22
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Falls du damit das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern meinst, da lese ich gerade einen netten Beitrag bei spektrum.de
Danke! Sobald ich etwas mehr Ruhe habe. :)
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Da ich ahne es mal wieder alles falsch zu verstehen, frage ich mal: Was spricht noch mal gegen die Hawking-Strahlung?
Mathematisch kann ich’s nicht beurteilen Ansonsten halt die Tatsache, dass nach dem Zerstrahlen des Schwarzen Lochs alle darin gespeicherte Information mit zerstrahlt ist...


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30.07.2019 um 18:25
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Mathematisch kann ich’s nicht beurteilen Ansonsten halt die Tatsache, dass nach dem Zerstrahlen des Schwarzen Lochs alle darin gespeicherte Information mit zerstrahlt ist...
Okay, das verwirrt mich grad etwas.

Schnell mal gegoogelt und aus folgendem Link zitiert:

hawkings-letzter-artikel-erschienen
Schon in den 1970er Jahren postulierte Hawking die nach ihm benannte Hawking-Strahlung. Demnach bilden sich am Rand eines Schwarzen Lochs durch Quantenfluktuationen stĂ€ndig kurzlebige Paare aus Teilchen und ihre Anti-Teilchen. Eines davon wird eingesogen, die Energie des anderen kann als Strahlung entkommen. Bei sehr kleinen Schwarzen Löchern kann diese Hawking-Strahlung sogar dazu fĂŒhren, dass sich die SingularitĂ€t komplett auflöst.



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30.07.2019 um 19:03
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:ich habe dazu was gefunden ...
Das muss hier rein:

Wikipedia: It from Qubit
https://www.simonsfoundation.org/mathematics-physical-sciences/it-from-qubit/
Zitat von uatuuatu schrieb:Falls das Universum eine Simulation ist, folgt daraus, dass ĂŒber Änderungen des Sourcecodes alles -- absolut alles! -- möglich ist, z.B. dass die Erde morgen frĂŒh ein WĂŒrfel ist, in jeder Himmelsrichtung eine Sonne aufgeht, und jeder ein unsichtbares rosa Einhorn in der Garage stehen hat. Genau diese völlige Beliebigkeit fĂŒhrt dazu, dass Diskussionen darĂŒber sehr wenig Wert haben.
Weiß nicht, erstmal gehe ich davon aus, dass das Universum auch Informationen nicht in Raumzeit und Energie verwurstet hat, ich sage mal Pi, wo kommt die Zahl her? Man braucht gar nichts dafĂŒr, ja Kreis auf Kugel und es schaut anders aus, Ă€ndert aber nichts an Pi generell und in der Ebene. Und die Naturgesetze, kann man nur messen, errechnen, nicht erklĂ€ren, wie kommt es, dass die Ladung eines Elektrons aber so was von genau dem Gegenteil der des Protons entspricht, so das Jupiter der auch vielen beider Teilchen besteht neutral ist?


Wollte nur mal den Einstieg hier haben ... ;)


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30.07.2019 um 20:53
@Arrakai
Zitat von ArrakaiArrakai schrieb:Information mit zerstrahlt ist...
Ich habe das auch schon oft gelesen, aber was versteht man da genau unter Informatiion. Wie wird Information bei einem Schwarzen Loch quantifiziert?


@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Falls du damit das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern meinst, da lese ich gerade einen netten Beitrag bei spektrum.de
In dem Text steht:
Warme Objekte sind zudem durch ihre Entropie charakterisiert – ein Maß fĂŒr innere Unordnung, das mit der Informationsmenge zusammenhĂ€ngt, die das System zu speichern vermag. Stellen wir uns ein Kristallgitter mit n Knoten vor; an jedem sitzt entweder ein Atom oder keines. Somit enthĂ€lt jeder Knoten eine Informationseinheit oder ein Bit. Das gesamte Gitter enthĂ€lt n Bits. Weil jeder Knoten zwei ZustĂ€nde annehmen kann, die sich auf n Arten miteinander kombinieren lassen, befindet sich das Gesamtsystem in einem von 2n ZustĂ€nden (von denen jeder einer anderen Atomanordnung entspricht). Die Entropie eines Systems ist definiert als der Logarithmus der Anzahl möglicher ZustĂ€nde. Sie ist ungefĂ€hr gleich n, also der Zahl, welche die InformationskapazitĂ€t des Systems angibt.
So weit denke ich sind wir hier auch schon gekommen. Das ist im Prinzip genau das was in den geposteten Wiki-Links steht.

Weiters:
Ich glaube, der Computer ist verdampft; spĂ€ter kamen seine Energie und Masse in Form von WĂ€rmestrahlung wieder heraus. Die Widerspruchsfreiheit der Quantenmechanik erfordert, daß diese Verdampfungsenergie auch die gesamte im Computer gespeicherte Information mit fortgetragen hat."
Wie kann "Verdampungsenergie" Information fortragen? Ich weiß die Antwort dazu nicht, aber es sind genau die SĂ€tze ĂŒber die ich sehr gerne drĂŒber lese und so denke: "Alles klar habe ich verstanden". Nur ist das leider ĂŒberhaupt nicht so. Ich weiß nicht ob es dabei nur mir so geht.

Eine wesentlich einfachere Frage als die Thermodynamik am Schwarzen Loch wÀre z.B.: Wenn wir ein angeregts Atom haben das nach einer bestimmten Zeit ein Photon aussendet, wie verhÀlt es sich mit der Information. Wie berechnet sich die INformation vor und nach dem Emittieren des Photons? Wenn hier jemand Materials oder Antorten hat wÀre ich dankbar.


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30.07.2019 um 21:29
Zum Vergleich Entropie und Information:
Kann man nun also Entropie und Information (bis auf den ProportionalitĂ€tsfaktor) ein-fach gleichsetzen? Dazu muss man die Bedeutung der pi betrachten: In der thermodynamischen Entropie sind die pi Wahrscheinlichkeiten von MikrozustĂ€nden, genauer: Die Wahrscheinlichkeitsverteilung der EnergiezustĂ€nde eines materiellen Systems. Bei der Informationsentropie bedeuten diese pi dagegen die Eintrittswahrscheinlichkeiten beliebiger, inhaltlich nicht spezifizierter Ereignisse. Soweit diese Ereignisse nicht den mechanischen Grundgesetzen gehorchen, braucht die Informationsentropie auch nicht dem 2. Hauptsatz zu genĂŒgen! Die Informationsentropie (und der damit festgelegte Informationsbegriff) ist also allgemeiner als die thermodynamische Entropie. Erst wenn man die pi im Sinne der statistischen Thermodynamik festlegt, kann man gleichsetzen: S=kB ln 2. FĂŒr Entropie- und InformationsĂ€nderungen gilt ∆S=kBln 2·Ipot und ∆S=−kBln 2·Iakt.
Damit ist nun eine informationstheoretische Interpretation der thermodynamischen Entropie möglich: Die Entropie misst die potentielle Information des Experimentators. Sie misst,wie viel derjenige, der den Makrozustand kennt, noch wissen könnte, wenn er auch den Mi-krozustand kennen lernte (C. F. v. WeizsÀcker, [Wei4, Lyr02]). Bei zunehmender Entropie nimmt diejenige Menge an Wissenzu, die der Kenner des jeweiligen Makrozustan-des nicht hat, aber durch Messung des jeweiligen Mikrozustandes (prinzipiell) gewinnen könnte. Oft spricht man auch von Entropiezunahme = Informationsabnahme. Hier ist diea ktuelle Information gemeint! Die Verwechslung von aktueller und potentieller Information hat seit Brillouin einige Verwirrung und Vorzeichen-Unklarheiten in der Literatur gestiftet.
https://www.uni-ulm.de/~phaegele/Vorlesung/Grundlagen_II/_information.pdf

Im letzten Abschnitt zeigt sich eine Verbindung zum Satz im Eröffnungsthread:
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:In der statistischen Physik ist die fehlende Information eines Systems die Information, die benötigt wird, um herauszufinden, in welchem Zustand sich ein System befindet



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30.07.2019 um 21:38
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:und so denke: "Alles klar habe ich verstanden". Nur ist das leider ĂŒberhaupt nicht so. Ich weiß nicht ob es dabei nur mir so geht.
Ich denke mal, das wird nur dir so gehen, wir andern denken sofort "Kein Wort davon verstanden." und dem ist dann auch so. :D
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:wie verhÀlt es sich mit der Information. Wie berechnet sich die INformation vor und nach dem Emittieren des Photons?
Ich denke mal, das geht in die Richtung Quanteninformationsverarbeitung (Stichwort: Qubit). WĂ€hrend man es beim "klassischen" Bit nur mit 0 oder 1 zu tun hat, hat das Qubit deutlich mehr zu bieten, z.B. Polarisation, Phase, Spin, ... und womöglich sogar noch mehr. Daher sind Photonen als InformationstrĂ€ger ja auch so interessant. Die Frage ist nur, wie zuverlĂ€ssig ist die Manipulation von Qubits. Sobald es dafĂŒr serienreife Technologien gibt, wird sich so einiges in der Informationsverarbeitung bewegen. :D


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30.07.2019 um 23:46
@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Ich denke mal, das wird nur dir so gehen, wir andern denken sofort "Kein Wort davon verstanden." und dem ist dann auch so.
Wenn du kein Wort davon verstehst, oder zumindest glaubst zu verstehen, brichst du dann das Lesen nicht ab? Ich habe mich schon an eineigen Texten versucht und hab es dann sein gelassen, weil mir schlicht die GRundlagen fehlten und ich nicht weiß um was es ging. Es gab aber auch viele Texte da dachte ich, ja alles klar, und spĂ€ter fand ich dann heraus, so klar war da gar nichts. Der zweite Fall ist leider der öftere :-)

Zum Thema: Es gab exakt denselben Thread auch schon im Abnteuer-Universum und dort gibt es einen sehr guten Beitrag:
entropie heisst demnach auch die unkenntnis ĂŒber quantzustĂ€nde eines systems. beispiel: ein raum voller gas: das makroskipische system wird durch druck, temperatur und volumen beschrieben, ĂŒber die mikroskopischen freieheitsgrade, den 10^25 quantenzustĂ€nden des systems zum messzeitpunkt ist nichts bekannt. die entropie ist daher sehr hoch.im prinzip ~ log(10^25-3) (die 3 die das makrosokopischce system charakterisieren).
und jetzt kommts:
wenn ich zu alle quantenzustÀnde kenne kann ich dagegen die entropie des systems als klein bezeichnen, nÀmlich 0 alias maximal mögliche kenntnis der information ist das jetzt ein widerspruch ? scheinbar ja, aber praktisch nicht. denn wenn ich ich alle quantenzustÀnde kenne, ist die wahrscheinlichkeit dass genau dieser quantenzustand nach einer manipulation zb vertauschungen von teilchen, wieder eingenommen wird verschwindend gering.

wenn ich aber nur druck/temperatur/volumen als information ansehe, fĂŒhren sehr sehr viele manipulationen (vertauschungen) wieder auf denselben wert von druck,temparur und volumen. bezĂŒglich dieser information ist die entropie also sehr hoch.
https://abenteuer-universum.de/bb/viewtopic.php?t=2410#p33223


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31.07.2019 um 01:24
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Wenn du kein Wort davon verstehst, oder zumindest glaubst zu verstehen, brichst du dann das Lesen nicht ab?
Doch. Habe ich vorhin auch gemacht, bin bei diesem Text exakt bis (incl.) zur Einletung gekommen (Kapitel 1) ...

https://mediatum.ub.tum.de/doc/602970/602970.pdf

--- dann musste ich abbrechen. Bis dahin war es jedoch sehr informativ :D


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31.07.2019 um 07:29
@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:--- dann musste ich abbrechen. Bis dahin war es jedoch sehr informativ :D
Eine DIssertation ist eine Facharbeit, am Anfang kommt normalerweise der momentane Stand der Forschung, der aber arg komprimiert. SCHließlich is eine Dissertation auch kein Lehrbuch und die Leute aus dem Fach wollen auch neues wissen und nicht jedemal den Stand der Technik.

Wenn jemand Fachfremdes da alles sofort verstehen wĂŒrde, hĂ€tte der Doktorand etwas falsch gemacht :-)

ZurĂŒck zum Thema. DU hast dich ja geschrieben:
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Damit soll nun ab sofort Schluss sein, ich hoffe doch sehr, dass wir hier gemeinsam Klarheit schaffen werden, insofern das ĂŒberhaupt möglich ist :D
In wie fern sind die Fragen fĂŒr dich geklĂ€rt? Was sind noch offene Fragen?


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31.07.2019 um 10:45
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:In wie fern sind die Fragen fĂŒr dich geklĂ€rt? Was sind noch offene Fragen?
Gute Idee, bei solch einem Thema macht es Sinn, einfach mal einen Zwischenstop einzulegen und Bilanz zu ziehen. Umfassende Klarheit wird sich bei mir wohl nie einstellen, allein schon der Mathematik wegen, aber ein paar ZusammenhÀnge sind dennoch hÀngengeblieben, so z.B. die Sache mit den fehlenden Informationen in Vielteilchensystemen, und wie die einem dennoch statistische Aussagen zum Makrozustand erlauben.

Ich werde mich auch ganz sicher noch mit Ludwig Boltzmann beschĂ€ftigen, vielleicht bei gegebenen Anlass im Jahrestage-Thread, fĂŒr mich ist diese Art der Auseinandersetzung mit einem Thema jedenfalls sehr hilfreich, weil sich die Dinge so besser einprĂ€gen, wenn man die Personen und historischen HintergrĂŒnde kennt, aber auch die Bedingungen unter denen die Entdeckungen gemacht wurden.

Weiterhin habe ich gelernt, dass fĂŒr die Übertragung von Information ein InformationstrĂ€ger benötigt wird, daher ja auch die Sache mit der maximalen InformationsĂŒbertragungsgeschwindigkeit. Wie da die QuantenverschrĂ€nkung reinpasst, bei der ja wohl keine echte InformationsĂŒbertragung stattfindet, mĂŒsste ich unbedingt noch mal vertiefen.

Weiterhin hat sich in der Diskussion herausgestellt, dass man bei einem interdisziplinÀren Begriff wie der Information höllisch aufpassen muss, wo und wie man ihn verwendet, was nicht so einfach ist, da es auch zahlreiche Schnittmengen gibt.

Was ich bisher ein wenig vermisst habe, sind ganz konkrete Beispiele, anhand derer man mal klĂ€ren kann, was genau mit Information gemeint ist, und ob Information eine eigenstĂ€ndige physikalische GrĂ¶ĂŸe ist, die geeignet ist, ein System so beschreiben zu können, wie es z.B. mit Aussagen zur Masse, Dichte, Temperatur, etc. möglich ist. Das Photon spielte ja hier schon hĂ€ufiger eine Rolle, machen wir doch daran einfach mal fest, was fĂŒr Informationen wir genau von einem Photon nutzen können.

Ist z.B. die Polarisation bereits die Information, oder wird die eigentliche Information entsprechend der Polarisation erst zugewiesen, also z.B. bei vertikaler Polarisation ist die Information 1, bei horizontaler wĂ€re es 0. Denn dann kĂ€me die Information ja erst mehr oder weniger willkĂŒrlich zustande. Und haben wir es bei unpolarisierten Photonen mit den bereits thematisierten "fehlenden Informationen" zu tun. Und lassen sich z.B. verschiedene Eigenschafte kombinieren, um den InformationsgehĂ€lt zu erhöhen, z.B. Spin mit Polarisation oder magn. Dipolausrichtung etc...

Das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern habe ich auch noch nicht verstanden, zumindest wĂŒrde ich gern grob wissen, worum es da eigentlich geht, also speziell um welche Informationen, und was ist daran so paradox. Aber nach dem, was ich bisher gelesen habe, gibt es da auch noch keinen Konsens.

Vielleicht sollte ich es auch nicht so ĂŒbertreiben, und mich erst mal wieder mit was anderem beschĂ€ftigen. Man kann das Thema ja spĂ€ter noch mal aufgreifen.


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31.07.2019 um 11:45
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Weiterhin habe ich gelernt, dass fĂŒr die Übertragung von Information ein InformationstrĂ€ger benötigt wird, daher ja auch die Sache mit der maximalen InformationsĂŒbertragungsgeschwindigkeit. Wie da die QuantenverschrĂ€nkung reinpasst, bei der ja wohl keine echte InformationsĂŒbertragung stattfindet, mĂŒsste ich unbedingt noch mal vertiefen.
Jetzt bin ich wieder etwas durcheinander.
Wenn ich @mojorisin richtig verstanden habe, geht es bei Information in der Physik doch nicht um kommunikationsabhÀngige Information, also geht es bei Deiner Feststellung wiederum um den alltÀglichen Begriff der Information, oder nicht?
Das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern habe ich auch noch nicht verstanden, zumindest wĂŒrde ich gern grob wissen, worum es da eigentlich geht, also speziell um welche Informationen, und was ist daran so paradox. Aber nach dem, was ich bisher gelesen habe, gibt es da auch noch keinen Konsens
DiesbezĂŒglich hat mir persönlich der Link von Dir geholfen: Das Informationsparadoxon bei Schwarzen Löchern

Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es darum dass einerseits einem Schwarzen Loch absolut nichts entkommen kann, also auch keine Information im physikalischen Sinn. Andererseits gibt es Überlegungen, ob man am Horizont nicht sowas wie einen Fingerabdruck der einverleibten Materie, also Information "sehen" könnte. Das beides widerspricht sich eigentlich, aber auch dazu gibt es wohl Überlegungen da eine Verbindung hinzubekommen. So oder so Ă€hnlich hab ich es verstanden.


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31.07.2019 um 12:01
Zitat von skagerakskagerak schrieb:geht es bei Information in der Physik doch nicht um kommunikationsabhÀngige Information
Ich weiß nicht, was du jetzt mit "kommunikationsabhĂ€ngig" meinst. In meinen von dir zitierten Text geht es darum, dass Information transportiert werden kann, und dafĂŒr ein InformationstrĂ€ger benötigt wird. Interessanterweise habe ich diese Information aus deinem ersten Beitrag hier auf Seite 1, daher verstehe ich weder deine Verwirrung, noch wie du auf kommunikationsabhĂ€ngig kommst.
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es darum dass einerseits einem Schwarzen Loch absolut nichts entkommen kann, also auch keine Information im physikalischen Sinn.
Skurilerweise war diese Information ja vorher im Universum verfĂŒgbar, und damit auch Teil des endlichen Informationsgehaltes des Universums. Nachdem sie durch das Schwarze Loch nicht mehr zugĂ€nglich ist, fehlt sie quasi dem Universum, und was man mit fehlenden Informationen statistisch alles machen kann, haben wir ja bereits gehört :D

Was mir noch nicht einleuchten will, wieso soll es ein Problem sein, wenn Information verschwindet? Ist Information eine ErhaltungsgrĂ¶ĂŸe wie die Energie? Wird hier Information (fĂ€lschlicherweise?) mit Energie gleichgesetzt? Daher ja auch mein dringender Appell, Begriffe richtig zu verwenden, ... und ja, ich weiß das mir das auch nicht immer gelingt, aber ich gebe mir MĂŒhe. :D


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31.07.2019 um 12:21
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Ich weiß nicht, was du jetzt mit "kommunikationsabhĂ€ngig" meinst. In meinen von dir zitierten Text geht es darum, dass Information transportiert werden kann, und dafĂŒr ein InformationstrĂ€ger benötigt wird. Interessanterweise habe ich diese Information aus deinem ersten Beitrag hier auf Seite 1, daher verstehe ich weder deine Verwirrung, noch wie du auf kommunikationsabhĂ€ngig kommst.
hmm, okay, ich versuchŽs mal. Es ist richtig, wenn man Information kommunizieren möchte, sprich transportieren, denn braucht man einen InformationstrÀger. Aber Information i.S.d. Physik existiert ja auch unabhÀngig davon ob sie, na sagen wir mal beobachtet wird, also kommuniziert wird. Ganz im Gegensatz zur alltagsbegrifflichen Information.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Skurilerweise war diese Information ja vorher im Universum verfĂŒgbar, und damit auch Teil des endlichen Informationsgehaltes des Universums. Nachdem sie durch das Schwarze Loch nicht mehr zugĂ€nglich ist, fehlt sie quasi dem Universum, und was man mit fehlenden Informationen statistisch alles machen kann, haben wir ja bereits gehört
Joa, so weit unklar :)
Was mir noch nicht einleuchten will, wieso soll es ein Problem sein, wenn Information verschwindet?
... dass es wohl Überlegungen gibt, dass sie doch nicht ganz verloren sein könnte. Paradox halt.

Aber so weit nur mein VerstÀndnis. Ich irre mich empor..hoffentlich ;)


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31.07.2019 um 12:42
@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Skurilerweise war diese Information ja vorher im Universum verfĂŒgbar, und damit auch Teil des endlichen Informationsgehaltes des Universums. Nachdem sie durch das Schwarze Loch nicht mehr zugĂ€nglich ist, fehlt sie quasi dem Universum, und was man mit fehlenden Informationen statistisch alles machen kann, haben wir ja bereits gehört
Mit dem SL ist es komplizierter, ich kenn emich da auch nicht so aus daher zitiere ich aus dem anderen Forum:
Also fordert man die universelle GĂŒltigkeit der QM.

Und damit behauptet man gleichzeitig, dass das Bild der Hawkingstrahlung (sowie der NichtberĂŒcksichtigung der Freiheitsgrade des Gravitationsfeldes) nur eine unvollstĂ€ndige NĂ€herung ist. Und das ist sie tatsĂ€chlich, das weiß man auch! Hawking's Rechnung ist nur in einem Spezialfall gĂŒltig, die ART (Raumzeit) bleibt klassisch. Dieses Bild ist aber nachweislich mathematisch inkonsistent und kann insbs. fĂŒr starke KrĂŒmmung oder schnelle, nicht-stationĂ€re Lösungen nicht mehr aufrechterhalten werden.

Also fordert man seine VervollstĂ€ndigung. Und diese sucht man im Rahmen einer Quantengravitationstheorie - fĂŒr die die UnitaritĂ€t per Konstruktion wieder gilt.
https://abenteuer-universum.de/bb/viewtopic.php?f=4&t=2410&sid=4720e407bd5b35443193e205b205165b&start=25#p33306

Man sieht, man schlÀgt sich mit nicht-stationÀren Lösungen herum (Gleichungen die von der Zeit abhÀngig sind) und das Informationsproblem ist ein Problem der UnitaritÀt (Es geht hier um Zeitsymmetrie). Alles keine einfache Kost, da man sich hier im Rahmen der QM befindet und im Rahmen der ART. Ich finde das kein gutes Beipiel, sich dem PhÀnomen der Information in der Physik zu nÀhern. Man sollte vom einfachen zum komplizierten gehen, nicht andersherum.

Grundlegend fĂŒr Information in der Physik ist Entropie und damit MikrozustĂ€nde. MikrozustĂ€nde sind definiert im Phasenraum (also im einfachsten Fall wie schnell ist ein Teilchen und wo befindet es sich). Daher war mein Ansatz damit zu starten was ĂŒberhaupt der Phasenraum ist und wie man MikrozustĂ€nde beschreibt. Wenn man das zumindest vom Konzepot her versteht, kann man das Konzept der Entropie verstehen und sich damit dann auch mit dem Informationsbegriff in der Physik auseinandersetzen.

@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Was ich bisher ein wenig vermisst habe, sind ganz konkrete Beispiele, anhand derer man mal klĂ€ren kann, was genau mit Information gemeint ist, und ob Information eine eigenstĂ€ndige physikalische GrĂ¶ĂŸe ist, die geeignet ist, ein System so beschreiben zu können,
Ich werde heute noch mal was dazu schrieben wenn ich etwas Zeit habe, aber ich fand diesen Absatz sehr gut:
entropie heisst demnach auch die unkenntnis ĂŒber quantzustĂ€nde eines systems. beispiel: ein raum voller gas: das makroskipische system wird durch druck, temperatur und volumen beschrieben, ĂŒber die mikroskopischen freieheitsgrade, den 10^25 quantenzustĂ€nden des systems zum messzeitpunkt ist nichts bekannt. die entropie ist daher sehr hoch.im prinzip ~ log(10^25-3) (die 3 die das makrosokopischce system charakterisieren).

wenn ich zu alle quantenzustÀnde kenne kann ich dagegen die entropie des systems als klein bezeichnen, nÀmlich 0 alias maximal mögliche kenntnis der information ist das jetzt ein widerspruch ? scheinbar ja, aber praktisch nicht. denn wenn ich ich alle quantenzustÀnde kenne, ist die wahrscheinlichkeit dass genau dieser quantenzustand nach einer manipulation zb vertauschungen von teilchen, wieder eingenommen wird verschwindend gering.
https://abenteuer-universum.de/bb/viewtopic.php?f=4&t=2410#p33223

Worin ich mir aber noch nicht klar bin ist ob Entropie und Information mathematisch dasselbe sind.


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31.07.2019 um 13:12
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Worin ich mir aber noch nicht klar bin ist ob Entropie und Information mathematisch dasselbe sind.
Hab mir da gestern was ausgedruckt was die ZusammenhÀnge zw. Energie, Entropie und Information betrifft.
Habs zwar nur wenig verstanden (muss das noch ganz oft lesen) aber auf Seite 2 ganz unten steht eine Formel
fĂŒr die Umrechnung von thermodynamischer Entropie und der Informationsentropie.
"Der grundlegende Informationsbegriff der Informationstheorie ist mit dem allgemeinen Entropiebegriff nahezu identisch. Der enge Zusammenhang mit dem thermodynamischen Entropiebegriff wird in Abschnitt 4.1. bewiesen." In einer Veröffentlichung mit dem Titel "Zusammenhang zwischen Energie, Information und Entropie in den Prozessen der Steuerung und Selbstorganisation" (in[1]) geht Sedov u. a. auf die Beziehungen zur Thermodynamik ein. Zwischen der thermodynaischen Entropie die in Joule/Kelvin gemessen wird, und der Informationsentropie in Bit gibt es den Umrechnungsfaktor : 
..


Die Formel kriege ich hier nicht rein kopiert, evtl. kannst du ja was mit ihr anfangen

http://www.h-j-mascheck.de/wollgast.pdf (Archiv-Version vom 28.09.2020)

LG


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