Hinweis auf die DSGVO: Auf unserer Seite werden keine Dritt-Anbieter-Cookies verwendet und nur Daten erfasst, welche für das Minimum an Board-Funktionalität notwendig sind.
Bevor Sie sich registrieren oder das Board verwenden, lesen Sie bitte zusätzlich die DSGVO-Erklärung, welche in der Navigationsleiste verlinkt ist.

Kurzfassung der unserer Meinung nach wichtigsten DSGVO-Punkte:
Es kann vorkommen, dass Benutzer eigenverantwortlich Videos oder sonstige Medien in ihren Beiträgen verlinken, welche beim Aufruf der Forenseite als Teil der Seite samt zugehörigem Material mitgeladen werden. Sollten Sie dies nicht wünschen, verwenden Sie beim Benutzen des Forums einen Blocker wie z.B. uMatrix, welcher das Laden von Inhaltsblöcken von Fremd-URLs effektiv unterbinden kann.
Wir blenden keine Werbung ein und schränken die Inhalte in keinster Weise bei Benutzung von Addblockern ein. Dadurch ist die Grundfunktionalität des Forums auch bei vollständigem Blockieren von Drittanbieter-Inhalten stets gegeben.

Cookies werden unsererseits nur verwendet um das Einloggen des Benutzers für die Dauer der Forenbenutzung zu speichern. Es steht dem Benutzer frei die Option 'Angemeldet bleiben' zu verwenden, damit der Cookie dauerhaft gespeichert bleibt und beim nächsten Besuch kein erneutes Einloggen mehr notwendig ist.
EMail-Adressen werden für Kontakt bei wichtigen Mitteilungen und zur Widerherstellung des Passwortes verwendet. Die verwendeten IPs können von uns ohne externe Hilfsmittel mit keiner realen Person in Verbindung gebracht werden und werden nach spätestens 7 Tagen gelöscht. Diese IPs werden höchstens verwendet um Neuanmeldungen unerwünschter oder gesperrter Nutzer zu identfizieren und zu unterbinden. Wir behalten uns daher vor bei Verdacht, die Frist für die IP-Löschung auf maximal 14 Tage zu verlängern.
Unsere Webseite läuft auf einem virtuellen Linux-Server, welcher von einem externen Anbieter gehostet wird. Etwaige Verstöße der DSGVO-Auflagen seitens dieses deutschen Hosters können wir nicht feststellen und somit auch nicht verfolgen.
Wir halten Backups unserer Datenbanken, welche in regelmäßigen Abständen als Schutz vor Katastrophen, Hackerangriffen und sonstigen Ausfällen erstellt werden. Sollte ein Nutzer die Löschung seiner Daten wünschen, betrachten wir es als Unzumutbar die Backups auch von den Daten zu befreien, da es sich hierbei um eine mehrtägiges Unterfangen handelt - dies ist für eine Einzelperson beim Betrieb eines privaten Forums nicht zumutbar möglich ohne das Backup komplett zu löschen.
Sollten Sie etwas gegen die dauerhafte anonyme Speicherung ihrer EMail-Adresse, ihres Pseudonyms und ihrer Beiträge in einem Backup haben, sehen Sie von der Registrierung in diesem Forum ab. Für Mitglieder, welche vor dem 25.05.2018 registriert waren steht jedoch das Recht im Raum, eine Löschung der Datenbank-Backups zu beantragen.



Wenn dies Ihr erster Besuch hier ist, lesen Sie bitte zunächst die FAQs sowie die wesentlichen Regeln zur Benutzung des Forums.
Um an den Diskussionen teilnehmen zu können, müssen Sie sich zunächst registrieren.

Information

Schwarze Löcher, wohl die mysteriösesten Objekte im All: Entstehung, Geometrie, Dynamik, Quantenaspekte
Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Information

Beitrag von gravi » 23. Jan 2006, 18:42

Sind Schwarze Löcher nun Informationsvernichten oder nicht? Der populäre Hawking hielt sie ja lange für reine Informationsvernichter, bis zu seinem sensationellen Widerruf.

Mir stellt sich jedoch nach wie vor die Frage, was ist nun glaubwürdig?

Werfe ich meine Dose mit den Pausenbroten in ein Schwarzes Loch, so lasse ich ihm eine Fülle an Informationen zukommen:
Das Brot besteht aus Mehl und Salz, das Salz wurde aus dem Meer gewonnen, der Roggen wuchs auf einem bestimmten Acker, dem er (welche?) Nährstoffe dazu entzog, wurde mehrfach mechanisch bearbeitet, schließlich mit Salz und Wasser vermengt usw. Von der Butter, der Wurst und dem Käse auf meinen Broten will ich erst gar nicht sprechen, auch nicht davon, wie einst aus Milliarden Lebewesen Erdöl wurde, woraus dann letzten Endes meine Brotdose entstand...

Es steckt also eine gewaltige Menge an Informationen in dieser Dose, und sie werfe ich nun ins Loch. Nun frage ich, wird diese Information bis zur Unkenntlichkeit verzerrt, wenn sie bis ins Zentrum des Lochs gelangt (die Singularität vermeide ich, da sie doch eher unwahrscheinlich ist). Schließlich kann keine uns bekannte Erscheinungsform der Materie einen solchen Sturz in ein SL überstehen, ohne nicht völlig zerstört zu werden.

Was aber geschieht mit der Information? Gelangt sie erst gar nicht ins Loch, sondern bleibt auf dem Horizont? Oder wird sie in irgend einer Weise im Innern gespeichert (es wurde ja sogar einmal eine Art Speicherkristall diskutiert, der selbst nach völligem Verdampfen des Lochs zurück bleibt)?

Kann die Information mit der Hawkingstrahlung wieder hinaus gelangen? Für mich eigentlich unvorstellbar, wird sie doch durch virtuelle Teilchen generiert, die außerhalb des Lochs entstehen und in keinem kausalen Zusammenhang mit ihm stehen.

Oder ist es gar möglich, dass die Informationen durch ein Wurmloch in ein anderes Universum gelangen? Dieser Ansatz ist für meinen Geschmack noch absurder.

In jedem Fall aber ist Information auch mit Energie verknüpft. Energie aber kann nicht verloren gehen, somit auch keine Information. Wie aber soll sie wieder aus dem SL kommen, damit ich meine Brotdose samt Inhalt irgendwann wieder rekonstruieren kann?
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 23. Jan 2006, 19:39

Hi gravi, :)

Mag ja sein, dass Energie nicht verloren gehen kann... Aber wer sagt denn, dass auch Information nicht verloren gehen kann?
Ein Beispiel?
Ich nehme deine Dose mit Pausenbroten, lege sie auf den Wüstensand in Nevada und zünde eine Atombombe drauf. :twisted:
Von der Information die in der Dose mit Pausenbroten steckte, ist dann nichts mehr übrig. Von der Dose selbst natürlich auch nichts. ;)
Da mögen dann zwar ein paar Atome und Moleküle aus der ehemaligen Dose durch die Luft schwirren, aber selbst wenn ich sie alle einfangen würde, ich könnte niemals mehr die Dose mit den Pausenbroten wiederherstellen. Diese Informationen sind halt futsch. :P
Und es bleibt sich doch gleich, ob ich die Dose nun in die Luft jage, sie in die Sonne schiesse oder in einem Neutronenstern mit verbacke. Schwarze Löcher machen dann auch nur das gleiche, nur halt noch einen Tick endgültiger. ;)

Also ich glaube, dass Informationen sehr wohl verloren gehen können. Oder warum such ich sonst ständig nach meinem Schlüssel, meinem Handy usw.? :roll:

Naja, die Physiker werden sich da sicher nochmal zu Wort melden und das Ganze wissenschaftlich erklären (hat bestimmt was mit Entropie zu tun). Da freu ich mich drauf. ;)

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 24. Jan 2006, 09:31

Schön geschrieben tensor. :)
Jetzt musst du nur noch erklären, wie wir unser Pausenbrot wieder bekommen. ;)

Was ich mit meinem Post sagen wollte, ist dass bei hohen Energien aus einem strukturiertem Etwas ein unstrukturiertes Etwas wird. Und dass imho die Informationen dabei verloren gehen.
Der Gedanke der Informationsverzerrung klingt interessant. :) Aber wo sind denn all die Infos hin, wenn alle Teilchen "gleichgemacht" werden?

Die Dose mit den Pausenbroten in einem Neutronenstern verwandelt sich in einen Haufen Neutronen und alle sind gleich und praktisch nicht von einander unterscheidbar. In einem schwarzen Loch wirds wohl ähnlich sein, vielleicht nur mit noch elementareren Teilchen.

Ich mein, sicherlich hat jedes Teilchen seine eigene Geschichte, die ja schon beim Urknall beginnt. Dabei ist es vielleicht durch ein paar Sterne gewandert, ein paarmal fusioniert und explodiert (ja okay, Teilchen explodieren nicht ;) ) und vielleicht auch durch das eine oder andere Lebewesen gegangen. Aber wenn ich so ein Teilchen dann vor mir habe, ist keinerlei Information über seine bewegte Vergangenheit feststellbar, weil so ein Teilchen sich ja nur auf das Nötigste beschränkt.
Erst wenn viele Teilchen zusammen auftreten und in Beziehung zu einander stehen, kann ich daraus auch Informationen zur Geschichte herleiten.
Aber diese Beziehungen und Zusammenhänge werden ja bei hohen Energien alle wieder aufgelöst.

An welcher Stelle nun eine Informationsverzerrung statt Informationsverlust stattfindet, würde mich jetzt interessieren. ;)

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
AlTheKingBundy
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 586
Registriert: 10. Dez 2005, 23:06
Kontaktdaten:

Beitrag von AlTheKingBundy » 24. Jan 2006, 11:52

Die Natur ist definitiv ein Informationsvernichter, wir brauchen gar nicht so ins Extreme gehen. Die Quantentheorie/Quantenstatistik ist der Informationsvernichter/Informationsverstecker schlecht hin. Von einem Augenblik auf den anderen weiß man kaum noch was über Ort- und/oder Impuls eines Teilchens. Wird ein Photon von einem Elektron absorbiert, weiß man danach auch nichts mehr über das Photon (Frequenz und Polarisation), es sei denn man rechnet die Energie zurück, z.B. über den Fotoeffekt. Was aber, wenn man ein Elektron irgendwo beobachtet und von seiner Vergangenheit nichts weiß. Woher hat es seine kinetische Energie bekommen?

Beim schwarzen Loch liegt definitiv eine irreversible Informationsvernichtung vor. Vielleicht werden von Deinem Pausenbrot ein paar Quanten wieder ausgespuckt, aber woher wissen von wo sie stammen? Könnten auch von dem eben gerade verschluckten Planeten herrühren :-)!

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 24. Jan 2006, 19:09

Allem Anschein nach habt Ihr alles etwas gegen Hawking! ;-)

Schließlich hat der eine jahrelange Wette als verloren gegeben, als er seinen Widerruf, Schwarze Löcher seien Informationsvernichter, in die Welt posaunte.

Ich stehe auch nicht unbedingt auf seiner Seite, aber viele seriöse Physiker vertreten ebenfalls seine Meinung.

Selbst wenn ich einen Atombombe auf meine Pausenbrote werfe, ist die Information nach meiner Ansicht nicht verloren, nur ein wenig verzerrt :wink:

Wenn ich mir viel Zeit nähme und würde das Puzzle wieder Atom für Atom zusammen setzen, müsste am Ende wieder mein Brot neben einer intakten Atombombe liegen (nur ob' s dann noch schmeckt, ist eine andere Sache!).

Übrigens meine ich auch, dass die kleinste Informationseinheit ein Photon ist. Schließlich können ja schon verschränkte Photonen eingeschränkt zur Informationsübertragung genutzt werden.
D.h., man müsste nur noch die Gesamtanzahl an Photonen im All ermitteln und könnte dann eine Aussage über die höchstmögliche Informationsmenge machen.

Aber ich lenke vom SL ab. Mir ist klar, dass ich meine Brotdose nicht so schnell wieder sehe, werfe ich sie ins Loch. Wird aber jede Information über mein Mittagessen vernichtet, so muss zwangsläufig auch die Entropie abnehmen! Und das widerspricht ja ein wenig der Thermodynamik...
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

msueper
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 676
Registriert: 10. Dez 2005, 20:32
Wohnort: Zuhause

Beitrag von msueper » 24. Jan 2006, 19:59

Hallo,
uiii, war ihr fleissig...
Der Punkt ist doch, kommen, wenn ein Schwarzes Loch (SL) verdampft wieder Informationen raus, die vorher mal reingefallen sind.
Informationen gehen durchaus "verloren", das folgt doch schon daraus, dass die Entropie zunimmt.
Für mein dafürhalten kommt beim "verdampfen" des SL, so dass denn überhaupt passiert, nix an Infos über die Dinge raus, die ins SL gefallen sind. Die Hawking-Strahlung wird einfach zufällig sein.

Ein Photon ist für mich keine Information! Information ist für mich immer die Verknüpfung zwischen mehreren Teilchen.
Grüße, Martin

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 24. Jan 2006, 20:51

Na vielleicht sollte man bei dem Wort Infomationen auch mal ne Unterscheidung treffen, damit es einfacher für uns wird. ;)

Ich würde dann z.B. Informationen (ganz intuitiv) in zwei Klassen einteilen:
in Informationen erster Ordnung - also sowas wie Masse/Energie, Drehimpuls, Spin, Ladung, usw.... Die werden wohl nicht verloren gehen, auch nicht in schwarzen Löchern (wenn es Hawking's Strahlung gibt)

und in Informationen zweiter Klasse - sowas wie Farbe, Struktur, Geschmack (bei Pausenbroten :) ), Entstehungsgeschichte und was sonst noch so anfällt. Diese Informationen können aber nicht einem einzelnen Teilchen anhaften, sondern immer nur einem Teilchen-"Verbund", also Teilchen die zueinander in Beziehung stehen. Löst man diese Beziehungen auf, sind auch die Informationen weg und nicht nur verzerrt (ich will das immer noch nicht wahr haben :D )

Mal abgesehen davon, sind die einzigen, die um die verlorenen Informationen trauern, ja nur wir Menschen. Fällt ein Pausenbrot in ein schwarzes Loch, interessiert es das Universum herzlich wenig - Masse und Drehimpuls bleiben ja erhalten. ;)

Aber noch eine Verständnisfrage meinerseits:
Gibts es jetzt mehr Informationen bei hoher Entropie oder bei niedriger Entropie? :oops:

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 25. Jan 2006, 18:46

Vielleicht zum besseren Verständnis darüber, was Informationen sein können (nicht nur Pausenbrote! :wink: ):

Seit rund 100 Jahren sind wir doch "live" im Universum. Rundfunksender und etwas kürzer auch Fernsehsender strahlen rund um die Uhr ihre Programme aus. Diese Informationen gehen logischerweise auch in Form elektromagnetischer Wellen in den Kosmos hinaus, wenn sie auch nur sehr schwach sind. Aber jemand mit hochentwickelter Technik im Umkreis von 100 Lichtjahren wäre sicher imstande, Signale zu empfangen.

Was sind denn nun diese Radiowellen? Nichts anderes als Photonen! Die sind schön brav eins nach dem anderen irgendwann aus der Antenne geflogen und erobern jetzt das Universum. :wink:

Also ist doch auch jedes einzelne von ihnen ein Informationsträger, eine kleinste Informationseinheit. Wenn alle zusammen in bestimmter Weise miteinander schwingen, erhalten wir prächtigen Empfang.

Gehen unterwegs etliche verloren, ist unser Empfang verrauscht, weil ein Teil der Information fehlt.
Das meinte ich annähernd damit, dass ein Photon die kleinstmögliche Informationseinheit darstellt.

Natürlich hat Al auch Recht damit, dass wir uns bei Betrachtung nur eines einzelnen Photon mit der Quantenunschärfe herumplagen müssen. Da kann man nur sagen: die Masse macht's! :lol:

Wenn ich jetzt einmal ganz mutig unterstelle, dass alle Materie im Schwarzen Loch zu Photonen zermalmt wird, so bleibt doch die Information erhalten, oder? Und ich erhalte nach 10^600 Jahren mein Pausenbrot zurück! :wink:
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 13. Feb 2006, 15:06

Auch wenn das jetzt schon ne Weile her ist, sag ich einfach mal: nö.... :P

Aus einem Haufen Photonen oder anderer Teilchen wird sich niemals wieder von allein ein Pausenbrot zusammensetzen. Genausowenig wie sich ein zerbrochener Teller wieder von allein zusammensetzt.

Bestenfalls ließe sich die Information extern (außerhalb des SL) speichern. Damit und mit Hilfe von Energiezufuhr ließe sich dann vielleicht auch wieder ein Pausenbrot backen.

Im Übrigen glaube ich auch, dass durch die beschleunigte Expansion des Universums der nutzbare Informationsgehalt desselben stetig abnimmt. Wenn auch das letzte schwarze Loch verdampft ist, auch das letzte Proton zerfallen ist und durch die Expansion die übrig gebliebene Strahlung immer weiter "abkühlt", dann haben wir ein Maximum an Entropie und ein Minimum an Information. An Pausenbrote ist dann nicht mehr zu denken. ;)
Ich glaube der olle Dyson hatte sich mal Gedanken gemacht, wie Lebewesen in solch ferner Zukunft sich noch ihr Überleben sichern könnten. Ich weiß es jetzt nicht genau, aber ich glaube, es sah ziemlich düster aus.

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 13. Feb 2006, 18:43

Also glaubst Du, wie viele andere Physiker auch, dass die Information auf dem Horizont gespeichert wird, oder?

Wenn aber Informationen durch Energie übertragen werden, und Energie aus Photonen besteht, wer klebt dann die Photonen am Horizont fest?

Ich hab' mal in der Schule gelernt, dass es für nichts am Horizont noch ein Halten gibt... :wink:

Also ab mit den Photonen ins Innere. Aber wie wird hier die Information gespeichert. Etwa in RAM's oder ROM's...? :wink:
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 13. Feb 2006, 21:49

gravi hat geschrieben:Also glaubst Du, wie viele andere Physiker auch, dass die Information auf dem Horizont gespeichert wird, oder?
Nö, glaub ich nicht. :P
Dein Pausenbrot ist futsch, so leid mir das tut.

Es gibt Größen, die erhalten bleiben - wie z.B. Energie und Drehimpuls. Und es gibt Informationen, die nur temporärer Natur sind - wie z.B. die Struktur des Pausenbrotes. Letztere sind aber veränderlich, labil und zeitlich begrenzt.

Okay, nochmal ein Beispiel:
Ich habe eine Kreuzschlitzschraube, der Einfachheit halber aus reinem Eisen. Die Schraube werfe ich nun in einen Werkzeugkoffer wo lauter identische Schrauben drin sind. So fängt das an. Dann beginne ich all die Schrauben einzuschmelzen und anschließend rühr ich nochmal kräftig um.
Wo ist die Information meiner Schraube? Im Prinzip ist sie weg.
Ich hab nur eine Chance, die Schraube wiederzubekommen. Ich muss erstens Arbeit verrichten (Metall abkühlen und umformen) und zweitens muss ich die Informationen über die Schraube irgendwo gespeichert haben - in meinem Gedächtnis oder in einem Computer. Ich brauche also irgendwo immer eine Kopie der Informationen. Diese Informationen (ich nannte sie oben "Informationen zweiter Ordnung") sind nichts anderes als Umformung von Energie (mein Gehirn oder mein Computer haben auch Arbeit verrichtet beim Speichern).
Okay, ganz zum Schluss erhalte ich wieder eine Schraube. Ist das die gleiche Schraube die ich in den Werkzeugkoffer geworfen habe? Mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht. Es ist nur eine Kopie der Schraube, auch dann noch wenn die Molekül für Molekül wieder genauso aufgebaut ist wie die alte. Die Eisenatome sind alle identisch, die sind ja nicht durchnummeriert. Und trotzdem bleibt es nur eine Kopie.

Und genauso ist das bei dem Pausenbrot, welches in ein schwarzes Loch fällt. Von alleine kommt da kein Pausenbrot mehr raus, auch nicht verzerrt. Ich muss vorher(!) von den Informationen eine Kopie anfertigen (Arbeit verrichten) und kann hinterher theoretisch(!) aus den Gammaquanten wieder ein Pausenbrot machen, wenn ich auf die Kopie zurückgreife und wiederum Arbeit verrichte. Ob ich nun solange warte, bis das schwarze Loch verdampft ist, ich die Gammaquanten von nem anderen schwarzen Loch nehme oder gleich zum Bäcker gehe, ist egal. Kopie bleibt Kopie.. ;)

So, das war jetzt lang und anstrengend. Ich brauch ne Pause. :D

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 14. Feb 2006, 09:33

Ja, aber ist das nicht ein irreversibler Vorgang?

Energie geht nicht verloren. Und trotzdem kann ich kein perpetuum mobile bauen, weil ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt wird und damit praktisch nicht mehr nutzbar ist.
Analog würde ich das jetzt auch den Informationen zusprechen... ;)

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 15. Feb 2006, 18:32

Wir können uns also vielleicht einigen, dass Information unbedingt auch mit Energie verknüpft ist.

Energie bleibt zwar erhalten, wird und muss aber aufgrund der Entropie ständig umgewandelt werden. Vermutlich muss man daher auch Information unbedingt mit der Entropie verknüpfen!

Aber das, was der Energie widerfährt, geschieht auch mit der Information. Betrachten wir dazu einmal eine kleinste Informationseinheit, ein Gammaquant, das gerade im Zentrum der Sonne entstand. Wir könnten jetzt vielleicht gleich besser Milliarden von ihnen betrachten, sie alle zusammen können uns sagen, was im Innern der Sonne vorgeht.

Was aber, wenn das Photon nun die Sonne verlässt? Es ist thermalisiert, d.h. unzählige Elektronen und andere Teilchen sind mit ihm kollidiert, haben es absorbiert und wieder emittiert. Dabei ging ihm nach und nach Impuls verloren, und jetzt kommt es als Photon der Wellenlänge sichtbaren Lichts aus dem Gewühl.

Was ist jetzt mit der Information aus dem Innern? Die ist genau so thermalisiert, der Entropie gehorchend ist die ehemals geordnete Information zu völliger Unordnung geraten. Quantentheoretisch vielleicht noch denkbar, aber in der physikalischen Praxis völlig unmöglich, die Ursprungsinformation wieder herzustellen.

Genauso ergeht es der armen Kreuzschlitzschraube...oder meinem Pausenbrot :wink:
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
Maclane
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 1182
Registriert: 16. Jan 2006, 15:46
Wohnort: mal hier, mal dort

Beitrag von Maclane » 15. Feb 2006, 21:44

Das habt ihr beide jetzt schön zusammengefasst. :)
Und da stimme ich euch in allen Punkten zu.

Wir haben uns dem Problem von verschiedenen Seiten genähert und am Ende steht ein Fazit, mit dem jeder leben kann. ;)

Also ich fand das eine tolle Diskussion! :)

Gruss Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

Benutzeravatar
AlTheKingBundy
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 586
Registriert: 10. Dez 2005, 23:06
Kontaktdaten:

Beitrag von AlTheKingBundy » 16. Feb 2006, 10:26

Da muss ich Einspruch einlegen. Information ist nicht zwangsläufig mit Energie verbunden (es sei denn, man holt wirklich sehr weit aus). Zunächst einmal würde ich den Informationsgehalt nicht in die Zeitkomponente des Viererimpulses (Raumimpulse x,y,z, und vierte oder je nach Konvention nullte Komponente die Energie) stecken wollen. Aus dem Raumimpulsen kann man auch ne Menge an Informationen gewinnen, nämlich z.B., wenn es nicht zu quantentheoretisch wird, wo kommte das Teilchen her und wo geht es hin?

Teilchen bieten aber noch weit mehr Infos an:

- Ladung
- Drehimpuls
- Spin
- magnetisches Moment
- andere Quantenzustände usw.

Benutzeravatar
AlTheKingBundy
Senior-Master
Senior-Master
Beiträge: 586
Registriert: 10. Dez 2005, 23:06
Kontaktdaten:

Beitrag von AlTheKingBundy » 16. Feb 2006, 15:37

Ich meinte nur, dass eine Energiemessung alleine ohne weiter Messparameter wenig aussagekräftig ist. Wollen wir z.B. den Impuls eines Teilchens messen oder seinen Spin, wird man das indirekt über die Energie tun müssen, OK. Jedoch eine Energiemessung für sich genommen, verschluckt eine Vielzahl von nützlichen Informationen.

Beispiel:

Wir wollen den Impuls eines geladenen Teilchens bestimmen (also aus welcher Richtung es kommt). Dazu betrachten wir die Spur in einer Nebelkammer. Diese Spur verrät uns etwas über den Impulsvektor. Energie ist keine gerichtete Größe, d.h. eine pure Energiemessung verschluckt einem die Ortsinformation. Die Energie kann dann über die Länge der Spur ermittelt werden oder, falls der Energieverlust in der Nebelkammer gering war, in einem dahintergeschalteten Detektor gemessen werden.

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 16. Feb 2006, 18:52

Ich würde Tensor auch zustimmen - eine Informationsübertragung ohne Energie ist mir nicht vorstellbar, abgesehen vielleicht vom Quantenbeamen, aber das ist noch keine wirkliche Informationsübermittlung.

Wie ich auch schon angedeutet habe, bin ich sogar überzeugt, dass zu diesem Duo Information-Energie unbedingt noch ein drittes Standbein gehört: Die Entropie. Irgendwie ist das alles miteinander verknüpft.

Al, Du hast natürlich Recht, wenn ich ein einzelnes Teilchen betrachte. Es wird mir immer und ewig (z.B. im Falle eines Elektrons) eine Aussage über Ladung oder Spin machen. Das kann nicht verloren gehen. Ich denke aber an eine komplexere Information, z.B. eine Radiowelle, die ins All läuft. Nach 100 Lichtjahren ist sie so weit gestreut, dass es nur noch ein Rauschen gibt.

Also hat die Entropie zugeschlagen und ich bin nicht mehr in der Lage, etwas zu rekonstruieren.
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 17. Feb 2006, 18:22

Dann sind also nun die "Profis" an der Reihe, die entsprechenden Verknüpfungen in mathematische Ausdrücke zu kleiden.

Aber den Nobelpreis bekomme ich! :lol:
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
wilfried
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2071
Registriert: 20. Aug 2006, 10:18
Wohnort: Mitten druff auf d'r Alb
Kontaktdaten:

Beitrag von wilfried » 22. Aug 2006, 18:50

Große Güte!!! Ihr schmeist mit Atombomben auf Pausenbrote....
Militant Militant...

Zur Informationsvernichtung

Was heißt das denn? Eine Information ist eine Nachricht mit einem Inhalt. Dieser Inhalt besteht aus logische Komponenten, die je mehr vorhanden je besser und leichter zu verstehen sind. Je spärlicher, je weniger sind sie zu verstehen.

In der Technik haben wir was ähnliches: einen Datenfluß. Dieser kann abgetastet werden. Je feiner (hochfrequenter) je besser die Rückgewinnung. Das gröbste, damit eine Rückgewinnung noch möglich ist, stellt die helbe Abtastzeit dar. Nennt sich Nyquist Kriterium. Dieser zusammenbau geschieht mit Hilfe einer Frequenzzerlegung. Die Information im Zeitbereich wird in ihre Grundwelle und die Oberwellenbestandteile zerlegt und damit ist eine Frequenzwiederherstellung oder eine Frequenzanalyse möglich.

Ist ein Datenstrom nicht mehr wenigstens mit der halben Abtastfreq. erfassbar, istz die Information nicht mehr zusammenzubauen. Diese Information ist dann verloren.

Dementgegenzusetzen ist der Energie oder Impulserhaltungssatz. Diese beiden sagen es kann nichts verloren gehen. Aber nur impuls- oder energiemäßig.
Informationsmäßig gesehen kann sehr wohl etwas verloren gehen.

Nehmen wir an es findet eine Reihe von Stößen statt oder Absorptionen verhindern daß Frequenzen weitergeleitet werden. Denkbar in dichten Gaswolken.

Es existier die Information, daß dahinter z.B. eine Galaxis steht, aber da diese Information nicht weitergegeben wird, weil deren Energie eben völlig absorbeirt wurde, so wird sie auch nicht gesehen.

Damit: Informationsverlust durch Energieabsorption. Eventuell kann durch die Wirkung dieser Absorption -was weiß ich: Leuchten von Inonen oder so was- geschlossen werden, daß irgendwas hochenergetisches voranden sein muß. Aber das ist eine Schlußfolgerung, die zwar für uns in Ordnung ist und wir davon Nutzen ziehen, aber für die Tatsache selber: der Inormationsverlust ist vorhanden.

Netten Gruß

Wilfried
Die Symmetrie ist der entscheidende Ansatz Dinge zu verstehen:
-rot E - dB / (c dt) = (4 pi k ) / c
rot B - dE/ / (c dt) = (4 pi j ) / c
div B = 4 pi rho_m
div E = 4 pi rho_e

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 22. Aug 2006, 20:05

Im Grunde geht es hier nur um die Kehrtwendung Hawking's:
Viele Jahre glaubte er, Schwarze Löcher seien vollkommene Informationsvernichter, bis er seine Meinung revidierte und nun die Auffassung vertritt, dass die Information zwar verzerrt wird, jedoch in irgendeiner Form erhalten bleibt.

Ich bin nach wie vor der Ansicht, dass Informationen in BH's (BH = Black Hole!!! :wink: ) vollständig und für immer zerstört werden - sofern Schwarze Löcher überhaupt existent sind. Es könnten ja auch Grava- oder Holosterne sein...
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
wilfried
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2071
Registriert: 20. Aug 2006, 10:18
Wohnort: Mitten druff auf d'r Alb
Kontaktdaten:

Beitrag von wilfried » 22. Aug 2006, 22:26

Naja, dem leiben Steve -ich kenne ihn persönlich- geht auch nicht anders als anderen. Der Junge hat ne Menge auf der Pfanne, aber auch er lernt wie wir jeden Tag dazu. Und da muß man auch halt selber erkennen:
Wege, die wir heute beschreiten, ja sogar verteidigen, erweisen sich nach Jahren der Forschung dann als nichtig. Und es ist für uns alle ein sehr aufregende Sache zum Teil tut es richtig weh, zu sagen:
bin ich denn diesem Irrtum soooo erlegen gewesen...oder Ich habe den oder jenen fehler gemacht.

Nein, so ist es nicht.
Die Wahrheit nach der wir alle streben ist so facettenreich und so vielschichtig tief verborgen,
sie ist ein Labyrinth

Und das müssen wir halt anerkennen und akzeptieren.
Steven hat so betrachtet das vollzogen, was wir alle irgendwann erfahren werden -mehr oder weniger intensiv:
den Lernfortschritt

Und das weiß Steven auch.

Gruß

Wilfried
Die Symmetrie ist der entscheidende Ansatz Dinge zu verstehen:
-rot E - dB / (c dt) = (4 pi k ) / c
rot B - dE/ / (c dt) = (4 pi j ) / c
div B = 4 pi rho_m
div E = 4 pi rho_e

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 23. Aug 2006, 19:29

Das hast Du sehr schön ausgedrückt - dem braucht man nichts hinzu zu fügen! :D

Ich meine auch, dass Hawking mit seiner Kehrtwende einen Fehler beging. Aber jeder Fehler ist ja ein weiterer Schritt im Lernprozess und damit ein Vorwärtsgehen in Richtung Wahrheit.

Beste Grüße

gravi
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Benutzeravatar
wilfried
Ehrenmitglied
Ehrenmitglied
Beiträge: 2071
Registriert: 20. Aug 2006, 10:18
Wohnort: Mitten druff auf d'r Alb
Kontaktdaten:

Beitrag von wilfried » 23. Aug 2006, 20:44

Lieber Gravi,

Steve hat keinen Fehler mit seiner Kehrtwende gemacht. Seh das einfach als natürlichen Prozess des Lernens an. Ist doch schön wenn hartgesottene Theoretiker auch lernen können und das sogar eingestehen.

Nicht wie die Wölfe sich auf jemand stürzen, der früher das sagte und heite was anderes. Er hat ja nicht gelogen, er hat es halt damals einfach nicht gewußt.

Gruß

Wilfried
Die Symmetrie ist der entscheidende Ansatz Dinge zu verstehen:
-rot E - dB / (c dt) = (4 pi k ) / c
rot B - dE/ / (c dt) = (4 pi j ) / c
div B = 4 pi rho_m
div E = 4 pi rho_e

Benutzeravatar
gravi
Site Admin
Site Admin
Beiträge: 6069
Registriert: 26. Nov 2005, 18:55
Wohnort: Münchhausen

Beitrag von gravi » 24. Aug 2006, 18:16

Da hast Du sicher Recht, lieber Wilfried, - ich meinte es auch nur so, dass es in meinen Augen vielleicht ein Fehler war, weil ich eben anderer Meinung bin.
Damit will ich Hawking auch keinesfalls kritisieren, das steht mir gar nicht zu und er wird sicher besser wissen wie jeder andere, weshalb er eine solch überwältigende Wette um eine Enzyklopädie verloren gibt... :wink:

Nach meiner Vorstellung von Schwarzen Löchern - die nicht unbedingt der Weisheit letzter Schluss ist - sind diese jedoch weiterhin Informationsvernichter.

Gruß

gravi
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
Sir Isaac Newton

Zausel
hat sich hier eingelebt
hat sich hier eingelebt
Beiträge: 141
Registriert: 28. Dez 2006, 08:21
Wohnort: Düsseldorf

Beitrag von Zausel » 23. Apr 2007, 13:59

Hallo liebe Forengemeinde,

ich möchte mich an dieser Stelle doch auch einmal einmischen, denn mir fehlt gerade das Verständnis für die Definition von Information, die hier verloren geht oder auch nicht.
Nehmen wir doch mal die Eingangsidee, nämlich das Pausenbrot inklusive Brotdose welches ins Schwarze Loch geworfen wird.
Vielleicht geht ja tatsächlich die Information über die Zusammensetzung des Brotes und der Dose verloren, was aber nicht verloren geht ist die Information das ich die Dose samt Brot ins schwarze Loch geworfen habe.
Diese Information ist sicher grundlegend, denn ohne das ich dieses Wissen behalte bräuchte ich mir keine Gedanken über alle weiteren Informationen machen.
Ich weiß nicht so genau ob es eine physikalische Definition von Information gibt, und wahrscheinlich ist mein Ansatz eher philosophischer Art, aber für mich sieht es so aus als ob Information nicht verloren geht, sondern nur reduziert wird. Vielleicht nicht einmal das, denn wenn ich mich wirklich bemüht habe, habe ich mir eine komplette Beschreibung des Pausenbrotes und der Dose gemerkt und weiß das die blaue Dose mit dem Salamibrot und nicht die gelbe Dose mit Schinkenbrot ins schwarze Loch geworfen wurde.

Gruß

Euer Zausel

Antworten