Ateistiskt Forum

Maxwells demon

Thermal - 2007-4-4 at 22:35

Hej

Jag är ny och känner mig lite bortkommen bland allt filosoferande. Provar dock att dra mitt strå till stacken.

De flesta människor jag känner är faktiskt ganska ljumma när det gäller religiösa frågor. På en skala från höger till vänster befinner dom sig i ungefär mitt emellan. Det är i första hand dom som är målet för mitt inlägg. Innan jag börjar den egentliga argumentationen kan det vara på sin plats med liten introduktion.

Big Bang hypotesen försutsätter så vitt jag förstår ett antagande att vid tidpunkten t=0 noll så var också den fysiska energin noll, e=0. Materien skapades därför att den energi som vinns genom att materia, via gravitation, klumpar ihop sig exakt motsvarar den energi som behövs för att skapa massinnehållet. För denna process behövs således ingen energiinjektion och utifrån ett teologiskt prespektiv, (dvs. en skapares), ingen svett och möda.

De flesta kristna som jag känner tycker att big bang hypotesen är sannolik, (även påven om jag förstått honom rätt). Logiken verkar vara att ju färre naturlagar som Gud måste kringgå för att utöva sitt inflytande, ju troligare är hans existens.

Maxwell, en mycket välkänd fysiker som levede på 1800 talet, är bland annat känt för sin demonparadox. Hans gåta går i stort sätt ut på följande: Antag att en låda är fylld med en gas. I lådan finns en mellanvägg med en lucka som kontrolleras av en demon. När en molekyl närmar sig från höger kammare öppnar han luckan men inte om den kommer från vänster. Resultatet blir att trycket ökar på den ena sidan och miskar på den andra. Om man nu inför en turbin mellan de två kammrarna så skulle man således kunna utvinna energi. Varifrån kommer denna energi? Eftersom luckan, (teoretiskt sätt), är friktionslös kan den inte vara förklaringen.

Förklaringarna har genom åren varit många men i och med infromationålderns intågande så finns en teori som jag tycker verkar logisk: För att kunna öppan och stänga luckan måste demonen ha tillgång till information varifrån molekylen kommer och hur den skall hanteras. Till detta krävs energi, (inte i något diffus psykisk betydelse utan energi i den fysika bemäkelsen som kan mätas i Joul, kWh mm). Därmed skulle summan av alla energier som genereras i denna apparat vara noll, vilket står i överenstämmelse med energiprincipen.

Ett tydligare resonemang om denna paradox finns i:
http://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell's_demon

En konsekvens av detta resonemang är att det behövs energi för att organisera information och därmed för att tänka. Utifrån detta fysiska perspektiv så behöver därför en Gud som styr och ställer över universum en enorm energireservoar. Kort sagt, att tänka stort är inte gratisutövning.

Jag är fullständigt på det klara med att mitt argument är ungefär av samma dignitet som att radda upp alla orimligheter kring berättelsen om Noaks ark. Om Gud är allsmäktig kan han naturligtvis också kringå alla naturlagar! Men för den andelen av Gudstroende som inte är så övertygade, vilket jag anser vara de flesta, kanske resonemanget kan vara av betydelse.

PositivAteist - 2007-4-10 at 00:07

Intressanta tankar, men jag vet inte om hypotetiska exempel som Maxwells demon säger så mycket om verkligheten. Som du säger kräver tankar energi. Detta borde i sig vara tillräckligt för att avfärda tanken på en själ utan kropp, anser jag. Därmed faller gudshypotesen redan där!

Tänk dig ett alternativ till Maxwells exempel: Tänk dig att gasmolekylerna av en ren slump samlades i ena halvan av behållaren och att man kunde utnyttja den energin. Varifrån kommer energin i mitt fall när ingen tänkande demon är inblandad?

Observera att detta mycket väl kan inträffa, även om det är så osannolikt att sannolikheten går mot noll. Maxwells exempel kan däremot aldrig inträffa eftersom man inte kan göra en lucka som är så liten, och dessutom finns inga demoner. (En så liten lucka skulle ju bli utsatt för kvantmekaniska effekter så molekylen skulle t.ex kunna passera genom den trots att den var stängd).

Eller tänk dig detta: Du har flera miljarder små generatorer av Maxwells typ, byggda i nanoteknik, med 10 gasmolekyler i varje generator. Nu kommer det inte att vara så osannolikt att gasmolekylerna i en enskild generator accumuleras på ena sidan membranet. I flera av de miljontals generatorerna kommer alltså en turbin att generera en liten, men ändå mätbar mängd energi. Eftersom flera miljarder likadana generatorer är sammankopplade får du ut en stor mängd energi i slutändan. Varifrån kommer energin i mitt exempel?

Thermal - 2007-4-10 at 16:44

Maxwells demonparadox har under årens lopp sysselsatt ett stot antal vetenskapliga tänkare, så själva paradoxen får nog anses både välformulerad och svårtolkbar.

Nu är detta inget energiforum men jag skall ändå försöka göra mitt bästa för att svara på frågorna kring energiproblemet.

En gasmolekyl innehåller betydligt mer energi än ett energikvanta. Därför går därför alldeles utmärkt att som en första approximation bortse från kvantmekanikes lagar och betrakta en gas som en soppa av kaotiskt kolliderande bollar. Denna gren av fysiken kallas kinetisk gasteori. Att alla molekyler plötsligt skulle sätta av åt ett håll och samlas i en halva av en låda, är såvitt jag förstår omöjligt eftersom den molykyl som via en kollision skickar iväg en broder åt ett håll, själv studsar åt ett annat håll. Förloppet skulle kunna liknas vid ett tredimensionellt biljardspel med ett stort antal bollar. Det finns naturligtvis alltid inhomogeniteter i en gasmassa som man skulle kunna tänka sig använda för att utvinna energi. Enligt min mening faller detta på att man måste ha information om var de finns, (och därmed använda energi).

Ovanstående gäller för en gasmassa med ett mycket stor antal molekyler. För en mycket tunn gas är medelstäckan mellan kollisoner större än avståndet mellan lådans väggar. Därmed blir fysiken annorlunda. I extermfallet kan man tänka sig en enda molekyl som studsar hit och dit. Att man skulle kunna dra nytta av dess rörelseenergi tror jag faller på att man måste ha information om dess läge och hastighet.

Man kan givetvis gå ännu djupare in i fysiken och försöka tillämpa kvantfysiken. Denna är tyvärr lite utanför mitt kunskapsområde. Jag kan dock konstatera att ett stort antal entusiastiska amatörer, (+ rena bedragare), tror sig kunna utvinna energi genom att utnyttja kvantfysiska flukturationer.
http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy
Ännu har jag inte registerat några ordentliga mothugg från vetenskaplig sida. Därmed inte sagt att dom inte finns. Så därför vill jag lämna frågan öppen.

För den som är intresserad av energifrågor kan jag för övrigt rekommendera ?Museum of unworkable devices?
http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm

Thermal - 2007-4-11 at 16:44

Vad jag vet så har den senaste förlkaringen till demonparadoxen ännu inte bevisats experimentellt. Den således en ren tankekonstuktion. Enligt mitt sätt att se gör den dock att vissa bitar i energipusslet faller väl på sin plats. Förklaringsvädet är därför så högt att jag håller den för trolig. I detta sammanhang kan också påpekas att tolkningen är baserad på ett resonemeng kring entropibegreppet. Att använda sig av denna abstraktion är mer precist än bara referera till ?energi? och kan säkert imponera på många men samtidigt måste man ju också vara begriplig, varför jag föredrar det senare.

Man kan då undra vad den senaste tolkningen av demonparadoxen medför för ?praktiska? konsekvenser. Ingen själ utan kropp en bra sådan men det finns andra. Nedan följer några tankar kring detta. De skall inte tolkas som påståenden utan mer som reflektioner.

Många har föreställningen att en tanke i sig är något icke materiellt, flyktigt och energilöst. I förlängningen av denna idé finns också möjligheten att kunna kommunisera utan att använda energi. När vi kommuniserar i vårt dagliga liv använder vi oss emellertid alltid av någon form av informationsbärare, papper, bilder, ljudvågor, nervsignaler etc. Om nu information i sig innehåller energi så borde den, precis som materia, alltid kräva en bärare för att förflyttas, (här skall man inte blanda ihop den energi som själva bäraren kräver med den energin som finns i informationen, den senare torde i normalfallet vara mikroskopisk i förhålland till den förra). Överföring av information utan bärare, telepati/bön, skulle därmed vara en fysik omöjlighet. Det är ingen radikal slutsats. Trots enträgna försök har man aldrig lyckats bevisas att telepati fungerar. Dock ytterligre en indikation på dess omöjlighet.

Man kan också fundera över vem som betalar notan för informationsinnehållet. Här håller jag för troligt att all kopiering av information kräver energi medans överlämnade av information, tex. att ge en CD till en vän, inte kräver någon insats av informationsenergi från min väns sida. För att dialogera med Gud behövs sålunda en informationsbärare, okänd, och tillgång till energi från Guds sida, okänt hur.

Denna typ av argumentation är inget för fundamentalister. I deras ögon är den fyrkantig och barnsligt oupplyst. Gud klarar allt. De flesta troende som jag känner är dock inte av den kallibern. De är snarare av typen ?det finns något som man inte kan föklara? och de har de naturligtvis rätt i, det finns massor. Samtidigt kämpar de ofta med att försöka få vetenskap och religion att gå ihop och då kanske den här typen av argumentation kan vara till hjälp.