Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Banzai » 2014.03.23. 10:30

SzZoli írta:
ugye ott elvileg a Jupiter gravitációs gyúrására létrejövő geotermikus folyamatok szolgáltatják az energiát

Nem, az Európa esetén nem erről van szó. Kémiai energiaforrást feltételeznek, hasonlóan a nálunk óceánok mélyén levő fekete füstölőkhöz.


A földi füstölők közelében lejátszódó energia transzferek forrása mindkét helyen a mélységi magmatizmus. Az oké hogy ez az élet is kémiai alapokon nyugszik (inkább úgy fogalmaznék, hogy napfény nélküli kémiai), de a forrás energia nem kémiai eredetű.... Annyi a különbség, hogy a földi füstölők fő energiaforrásának a nagy része, a mélyben végbemenő rádióaktív bomlások végtermékeiből adódik, bár nyilván nálunk is bejátszik egy picit a Nap és a Hold gravitációs gyúrása. Az Európán ezzel szemben a mélységi magmatizmusnak a gravitációs rángatás az első számú és legfőbb okozója. Az, hogy ez az energia utána kémiai folyamatokat indít(hat) be az teljesen világos.

Ui., ugye azt nem gondoljuk, hogy kémiai folyamatok eredményeként annyi hő szabadulhat fel hogy az rendszeresen meg tudja olvasztani, és át tudja rendezni a felszín több kilométeres jégtakarójának bizonyos részeit. Erre csak a mélységi geotermikus folyamatok szolgáltathatnak elég energiát.
banz.
Avatar
Banzai
 
Hozzászólások: 1269
Csatlakozott: 2014.03.14. 19:22
Has thanked: 155 times
Been thanked: 114 times
Név: T

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Rigel » 2014.03.23. 10:42

SzZoli írta:Nem, az Európa esetén nem erről van szó. Kémiai energiaforrást feltételeznek, hasonlóan a nálunk óceánok mélyén levő fekete füstölőkhöz.

Ahogy Banzai is írta, a folyamat energiatranszfereit visszakövetve azt kapjuk, hogy az élőlények a hévforrások vizében lévő molekulák energiáit használhatják fel, amelyek akkor keletkeznek, amikor magas hőmérsékleten a kőzetekbe beszivárgó víz kiold anyagokat belőle. A magas hőmérséklet, ami a folyamathoz kell, abból származik, hogy a hold belsejét fűti valami, az Európa esetében a gravitációs árapályhatás gyúrása-súrlódása. Tehát ha a teljes sort végigkövetjük, arra jutunk, hogy a Naptól többkilométeres jégtakaróval elzárt európai élőlények végső soron a gravitációs energiából szerzik azt az alacsony entrópiájú munkavégzésre képes energiát, ami a szervezetük rendezettség-növeléséhez elengedhetetlenül fontos.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Banzai » 2014.03.23. 10:50

Rigel írta:Gyanúm, hogy maga a gravitációs árapály energiája alacsony entrópiájú, értsd: rendezett. Legalábbis elég konkrét és egyszerű konfigurációból ered, és nem csilliárdnyi részecske véletlenszerű mozgása hordozza.


Akkor ebben az esetben hogyan lehet értelmezni az alacsony entrópiájú energia előállítódását? Ugye ha megnézem a forrásokat, van egy adott impulzussal haladó test, és egy gravitációs tér. Mik lesznek a végtermékek, alacsony entrópiájú energia a testben, csökkenő impulzus, és némi gravitációs hullám. Vagyis e tekintetben létezik alacsonyabb entrópiájú energiaforrás, mint a gravitációhoz kapcsolható energiák?
banz.
Avatar
Banzai
 
Hozzászólások: 1269
Csatlakozott: 2014.03.14. 19:22
Has thanked: 155 times
Been thanked: 114 times
Név: T

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Rigel » 2014.03.23. 11:14

Banzai írta:Vagyis igaz minden energiát közvetítő vagy átalakító rendszerre, hogy alacsonyabb entrópiával rendelkező energiát magasabb entrópiájú energiává alakítja?

Általánosabban MINDEN FOLYAMATRA igaz ez, ha az magától képes végbemenni. (Ha meg nem magától megy végbe, akkor bele kell venni azt a külső rendszert is, ami rákényszeríti a vizsgált rendszerre a "rendellenes viselkedést", és máris visszajutunk oda, hogy magától megy végbe.)
Tulajdonképpen ezt jelenti az a megfogalmazása a második főtételnek, hogy nem lehetséges 100% hatékonyságú hőerőgépet készíteni: a folyamatok a bemenő hasznos energiának csak <100% részét fordítják a "céljuk" elérésére, a különbözet mindig a rendezetlenség növelésére veszik el.

Banzai írta:Honnan kaphatja a nap az alacsonyabbat? Itt csak két tényező játszik közre a gravitáció, és a kötési energia felszabadulása.

Úgy van!
Megkérdeztem tőled korábban, hogy "Biztos vagy benne, hogy egy atommagba zárva négy nukleon az nagyobb entrópia, mint amikor szabadon repülnek a protonok egymagukban totál véletlenszerűen ütközgetve?" Ez egy aljas elbizonytalanító kérdés volt, mivel nincs benne a teljes kép. Az számomra is kérdéses, hogy atommagba zárva vagy szabadon repülve hordoz nagyobb entrópiát négy nukleon, de azt szándékosan kihagytam a kérdésből, hogy mialatt a héliummag kialakul PLUSZ részecskék jönnek létre (elektronok, antineutrínók, fotonok), amiket beleszámolva a dologba biztosak lehetünk, hogy a fúzió során növekszik az általános rendezetlenség.

Banzai írta:Igazából a gravitáció szerepe sem világos számomra az entrópia tekintetében.

Pedig itt van a kutya elásva.
A csillagok maguktól jönnek létre viszonylag egyenletesen eloszlott gázanyagból. Ha erre is alkalmazzuk itt fent leírtakat, hogy a maguktól végbemenő folyamatok csakis munkavégzésre alkalmas energiával működhetnek, és a működésük során ennek egy részét munkavégzésre képtelen energiává konvertálják, akkor azt kell megállapítanunk, hogy a gravitációs helyzeti energia munkavégzésre képes "rendezett" energiaforma. (Amúgy a szerény véleményem szerint az össze többi kölcsönhatással kapcsolatos helyzeti energia is, emiatt lehet a fúzióval kiaknázni az egymás erős kölcsönhatási közelségébe kényszerített nukleonok kötési energiáját.)

A gravitáció és az entrópia kapcsolatát jól megvilágítja az alábbi gondolatkísérlet:
Képzelj el egy többkilométer hosszú hengeres tartályt a világűr ürességében lebegve. Benne legyen valamilyen gáz. A termodinamikai ismereteink szerint adott idő múltán a tartályban MAGÁTÓL beáll a termikus egyensúly, a hőhalál: a lehetséges legmagasabb entrópiájú állapot.
Ezután fogd gondolatban a tartályt, és állítsad fel egy bolygó felszínére! MAGÁTÓL elindul egy folyamat, ami egy másik egyensúlyi állapotra fog vezetni. Magasabb entrópiájú ez az állapot? Hiszen még a lehető legmagasabb entrópiájú állapotot is TOVÁBBVITTE valamerre.

These users thanked the author Rigel for the post:
Banzai
Rating: 11.11%
 
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Rigel » 2014.03.23. 11:19

Banzai írta:Vagyis e tekintetben létezik alacsonyabb entrópiájú energiaforrás, mint a gravitációhoz kapcsolható energiák?

Szerintem nem. A gravitáció a vége a sornak. Általánosabban megfogalmazva: a helyzeti energia, mivel az biztosan "rendezett" (definíció szerint a térbeli elrendezésből ered!), míg a mozgási energia lehet használhatatlan rendezetlen hőenergia is.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Banzai » 2014.03.23. 11:32

Ha azt gondoljuk hogy az Univerzum entrópiájának a maximuma a teljes hőhalál (nyilván akkor ha a tágulás nem ér véget soha), akkor tulajdonképpen a gravitáció csupán ezt a folyamatot lassítja le pár ezer milliárd évvel, létrehozva piciny kis teraszokat és gödröket ezen a monoton grafikonon?
banz.
Avatar
Banzai
 
Hozzászólások: 1269
Csatlakozott: 2014.03.14. 19:22
Has thanked: 155 times
Been thanked: 114 times
Név: T

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Banzai » 2014.03.23. 11:56

SzZoli írta:Én úgy értettem, hogy az energiaforrásnak semmi köze a gravitációhoz: tisztán kémiai. És nukleáris bomláshoz sincs semmi köze. Ezek a nem-kémiai folyamatok legfeljebb azt segítik, hogy megfelelő hőmérséklet legyen, ne fagyjon be fenékig az óceán. Az energiaforrás kémiai, egy hatalmas energiatartály, amit eszegetnek - ha léteznek - az élőlények. Ha elfogy a kémiailag átalakítható anyag, éhen pusztul az élővilág.


Oké, de a molekulákból felszabaduló kémiai energiának is volt forrása..., mi arról beszéltünk hogy ez a forrás energia alacsony entrópiájú.
Az a baj hogy állításod egyenértékű azzal, hogy bárhol az univerzumban ahol folyékony víz van, élet is van.
banz.
Avatar
Banzai
 
Hozzászólások: 1269
Csatlakozott: 2014.03.14. 19:22
Has thanked: 155 times
Been thanked: 114 times
Név: T

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Rigel » 2014.04.03. 10:13

Rigel írta:
Banzai írta:Vagyis e tekintetben létezik alacsonyabb entrópiájú energiaforrás, mint a gravitációhoz kapcsolható energiák?

Szerintem nem. A gravitáció a vége a sornak. Általánosabban megfogalmazva: a helyzeti energia, mivel az biztosan "rendezett" (definíció szerint a térbeli elrendezésből ered!), míg a mozgási energia lehet használhatatlan rendezetlen hőenergia is.


Maradt még egy lépés a "De miért?" sorban, amit az élőlények nyilvánvaló létezéséből visszafelé követtünk. Itt fent van a kulcs hozzá.
A földi élőlények végső soron a Napból kevés nagyenergiájú foton hordozta "rendezett" energiából élnek. A Nap, és általában a csillagok viszont végső soron a gravitációs helyzeti energiából jönnek létre, bizonyos értelemben ez hozza létre azt a környezetet, ahol a nukleonok olyan közelségbe kerülhetnek, hogy a rövid hatótávú erős kölcsönhatás "helyzeti energiája" egyáltalán működni kezdhet.
Honnan jön tehát az a "rendezett" gravitációs helyzeti energia, ami az egészért felelős? Hiába indultunk a Földön jelenleg élő lényekből, a válaszért pontosan az Ősrobbanás gyakorlatilag sima és homogén anyageloszlásáig kell visszamenni. Ha ugyanis a tömeggel rendelkező dolgok homogén rendszerében figyelembe vesszük az egymásra kifejtett gravitációt is, akkor arra kell jutnunk, hogy egymás gravitációs "terében" a homogén módon eloszlott anyag rengeteg helyzeti energiával rendelkezik! Rengeteg alacsony entrópiájú, rendezett, munkavégzésre képes energia ez.
A gravitáció megvariálja a dolgokat. Ha nem vesszük figyelembe, akkor a homogén eloszlás számít a legnagyobb entrópiájúnak, a leg-rendezetlenebbnek. Ha figyelembe vesszük, akkor viszont a legalacsonyabb entrópiájúvá válik azzal, hogy a gravitációban tárolt energiát is beleszámoltuk a rendezettségbe. Azért élhetnek élőlények a Földön, mert az Univerzum egy igen-igen valószínűtlen nagyon alacsony entrópiájú állapotban kezdődött: tömeggel rendelkező dolgok gyakorlatilag homogén eloszlásban.

(Amúgy a "De miért van az időnek iránya?" kérdés során is pont ide jutottunk volna.)
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: Élőlények élnek a Földön. (De miért?)

HozzászólásSzerző: Banzai » 2014.04.03. 10:28

Rigel írta:A gravitáció megvariálja a dolgokat. Ha nem vesszük figyelembe, akkor a homogén eloszlás számít a legnagyobb entrópiájúnak, a leg-rendezetlenebbnek. Ha figyelembe vesszük, akkor viszont a legalacsonyabb entrópiájúvá válik azzal, hogy a gravitációban tárolt energiát is beleszámoltuk a rendezettségbe.


Ez nagyon tetszik, és teljesen logikus is.
Hozzátartozik, hogy kellet a homogén eloszláson túl az is, hogy az anyag önmagában ne a legalacsonyabb energiaszinten legyen és rendelkezzen egyéb felszabadítható (amit szintén a helyzeti energia tesz meg) energiákkal is.

Tulajdonképpen a gravitáció átfordította az entrópia lejárt homokóráját...
banz.
Avatar
Banzai
 
Hozzászólások: 1269
Csatlakozott: 2014.03.14. 19:22
Has thanked: 155 times
Been thanked: 114 times
Név: T

Előző

Vissza: De miért?

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 1 vendég

cron