BBC Order And Disorder Episode 1 Energy

Die Menschheit hat im Laufe der Geschichte zahlreiche Methoden entwickelt, um Energie zu nutzen. Von der Nahrung über Holz bis hin zur Dampfkraft. Vor etwa 300 Jahren begannen Maschinen große Energiemengen freizusetzen, was durch Wissenschaftler wie Gottfried Leibniz unterstützt wurde, der die Prinzipien der Energie zu verstehen versuchte.

Leibniz und seine Zeitgenossen beschäftigten sich mit Kollisionen von Objekten und postulierten, dass eine Art ‚lebende Kraft‘ zwischen ihnen übertragen wird. Dies führte zu dem Verständnis, dass Energie in verschiedenen Formen vorkommt und möglicherweise genutzt werden kann, wie z.B. in Schießpulver und Dampf.

Im 19. Jahrhundert wurden Dampfmaschinen zu einem Symbol der industriellen Revolution und zeigten die Kapazitäten der dampfbetriebenen Mechanik. Die dafür benötigten immensen Energiemengen gaben erste Einblicke in die kosmischen Prinzipien, auf der die moderne Physik basiert.

Nicolas Léonard Sadi Carnot untersuchte die Erhöhung der Effizienz von Wärmekraftmaschinen und legte damit das Fundament für thermodynamische Studien. Er erkannte, dass die Effizienz durch das Temperaturgefälle zwischen Wärmequelle und Umfeld steigt.

Die Wissenschaft erkannte allmählich, dass Energie in der Tat nie erschaffen oder vernichtet wird, sondern lediglich die Form ändert. Das führte zur Begründung des Ersten Gesetzes der Thermodynamik, das die Erhaltung der Energie beschreibt.

Rudolph Clausius' Beitrag zur Thermodynamik, das Zweite Gesetz, postulierend, dass Wärme von selbst nur von warm nach kalt und nie umgekehrt fließt, führte zur Erkenntnis, dass der Grad der Entropie im Universum stetig zunimmt.

Clausius prägte das Verständnis der Entropie als Maß für die irreversible Verteilung von Energie. Die Entropie beschreibt, warum Wärme von heiß nach kalt fließt und warum dieser Prozess unvermeidbar ist, was das fundamentale Verhalten der Energie im Universum zeigt.

Ludwig Boltzmann erweiterte die Entropie-Theorie um das mikroskopische Verständnis der Atome und Moleküle. Er beschrieb die Entropie als Ergebnis der Atombewegungen und wandelte sie in messbare mathematische Begriffe um.

Mit der Verwendung der Atomtheorie vermittelte Boltzmann die Grundlagen, dass alle materiellen Objekte aus Atomen bestehen und so auch die Entropie erklärt werden kann, wodurch eine allgemeine Akzeptanz seiner Ideen gefördert wurde.

Die Entropie bestimmt, dass Systeme zum Chaos tendieren. Diese Erkenntnis, durch Boltzmann's mathematische Beschreibung unterlegt, führte zu einer neuen Sichtweise auf Energie und die Organisation der Universums.