Ich saß eines Abends im Jahr 2015 im Suff nach einer durchgemachten Nacht gegen 4:00 Uhr morgens mit einem mir bis zu jener Nacht fremden und in die Jahre gekommenen Chemiker auf einem vom Sperrmüll geretteten, zerschlissenen Sofa in meiner Einzimmerwohnung - wir haben uns danach nie wieder gesehen und ich wüsste nicht einmal mehr seinen Namen. In meiner in selbiger Nacht folgenden offenen Anfrage per Kontaktformular an die Max-Planck-Gesellschaft für Physik habe ich sehr sicher seinen Namen erwähnt, aber ich wüsste ihn nicht mehr und ich habe ein Jahr später auch meine E-Mailadresse verloren und eine neue erstellt, sodass es sich für mich auch nicht mehr rekonstruieren lässt. Meine offene Anfrage blieb meiner Erinnerung nach unbeantwortet, aber ich weiß jetzt, knapp zehn Jahre später, leider nicht mehr so genau wie das alles war.
Was mir jedoch in Erinnerung geblieben ist - dass der besagte Chemiker eine Faszination für die Chemikalie Benzol (Chemische Formel: C6H6) hatte. Wahrscheinlich kamen wir darauf, weil wir an dem Abend zu vorher erwähntem Suff auch viele Zigaretten geraucht hatten und die krebserregende Chemikalie Benzol im Zigarettenrauch enthalten ist. Hin oder her - der Chemiker erzählte mir von der oszillierenden Eigenschaft von Benzol und kam mit der Anekdote der Entdeckung dieser Eigenschaft um die Ecke. Die Wiley Online Library schrieb zum 150-jährigen Jubiläum der Benzolformel am 24. September 2014 folgendes: "Im Januar 1865 veröffentlichte August Kekulé seine Theorie der Benzolstruktur, die ihm in einem Tagtraum einer Schlange, die ihren eigenen Schwanz erfasst, erschienen war. Andere Strukturen waren vorher postuliert worden, aber Kekulé war der erste, der die korrekte Struktur mit ihrem schnellen Austausch von Einfach- und Doppelbindungen erkannte." (Zitat Ende) Ein faszinierendes Bild.
Als Anmerkung meinerseits - in meiner eigenen Vorstellung ist ein Perpetuum Mobile ja quasi nichts anderes als eine Schlange, die sich selbst in den Schwanz beißt - daher kam ich quasi auf den Gedanken, dass man beides zusammenführen könnte, als mir der Chemiker von der Chemikalie und dem Aroma Benzol erzählte. Zudem ließ ich mich leicht von dem fantastischen, wenn auch wahrscheinlich nur gedanklich möglichen (und etwas größenwahnsinnigen) Konzept des Perpetuum Mobile und der visuellen Vorstellung eines oszillierenden Teilchens faszinieren.
Ich schrieb also eine Nachricht an die Max-Planck-Gesellschaft für Physik, ob man die Chemikalie Benzol prinzipiell aufgrund der oszillierenden Eigenschaften für ein erstes Perpetuum Mobile verwenden könnte - doch es kam keine Antwort. Sehr wahrscheinlich deshalb, weil es für eine*n gewiefte*n, studierte*n und informierte*n Physiker*in, wie sie in der Max-Planck-Gesellschaft vorzufinden sind, eine einfache Grunderkenntnis dafür gibt, dass ein Perpetuum Mobile sowohl auf makroskopischer Ebene als auch auf Quantenebene nicht möglich ist und lediglich in der eigenen visuellen und gedanklichen Vorstellungskraft und Fantasie funktioniert: Die grundlegenden Gesetze der Thermodynamik - die sich auch auf dem faszinierenden Gebiet der Quantenmechanik nicht gänzlich aushebeln lassen - und deshalb befasse ich mich hier im Artikel vor allem mit der Falsifikation meiner Fragestellung, ausgehend von einer eingehenderen Onlinerecherche dazu.
Die Fragestellung ist also folgende: Könnte man die Chemikalie Benzol (C6H6) aufgrund ihrer oszillierenden Eigenschaft als Grundstoff für ein quantenmechanisches Perpetuum Mobile verwenden, also damit auf der Quantenebene die sonst geltenden Gesetze der Thermodynamik vielleicht aushebeln? So hatte ich die Forschungsfrage anbei in 2024 dann gestellt, nachdem ich mich quasi zehn Jahre nicht mehr damit befasst hatte. Damit hatte ich mich, auch um nochmal auf Nummer sicher zu gehen, per E-Mail an die Institute für Physik der FU (Freie Universität) und HU (Humboldt Universität zu Berlin) gewandt.
Nachdem ich mich also 2024 nochmal mit der Materie befasst hatte, kam ich sehr schnell auf den Begriff der Quantenthermodynamik. Das Forschungszentrum Jülich schreibt hierzu auf seiner Webseite, "dass die thermodynamische Grenze für die interessierenden Größen nicht eingehalten werden kann, wenn nur wenige (Quanten-)Bestandteile betrachtet werden." und außerdem "in diesem Fall Fluktuationen um den Mittelwert herum wichtig werden, und neue Phänomene erwartet werden können." (Zitat Ende) - wovon ich mich etwas beflügeln ließ und annahm, dass man die Thermodynamik (anbei ohne zunächst tieferes eigenes Verständnis für die Materie zu haben) auf Quantenebene aushebeln könnte.
Meine Spurensuche ging weiter und so stieß ich auf einen Artikel des Spiegelmagazins, der unter der Überschrift "Fundamentales Gesetz ist brüchig" am 23. Juli 2002 von Martin Paetsch veröffentlicht wurde. Wie so oft, wenn man der Presseberichterstattung folgt, hat man zunächst das Gefühl man sei etwas ganz Großem auf der Spur, denn der Artikel schreibt in seiner Unterüberschrift, "Ein Fundament der Physik, der zweite Satz der Thermodynamik, bricht in mikroskopischen Welten zusammen (...)" und für einen kurzen Moment dachte ich, vielleicht sei ein Perpetuum Mobile zweiter Ordnung auf Quantenebene mit dieser Ekenntnis doch noch möglich. Im Artikel heißt es aber auch weiter und gegen Ende der Lektüre klarstellend, dass "die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des (thermodynamischen) Gesetzes umso größer (ist), je kleiner das beobachtete System und je kürzer die Zeitspanne ist." (Zitat Ende) Und das ist schon allein ein ganz grundlegender Widerspruch zu meiner Fragestellung deshalb, weil bei einem Perpetuum Mobile ja die beobachtbare Zeitspanne ins Unendliche gehen müsste und eine Verkürzung der Zeitspanne der Beobachtung ja nicht zielführend in diesem Fall wäre. Der Wind war mir also erstmal aus den Segeln genommen.
Die Folge "Wie endet alles?" des Formates "42 - Die Antwort auf fast alles" des Senders ARTE gibt quasi durch ihre Erklärung der Prinzipien der Entropie eine für Laien leichter verständliche abschließende Antwort auf meine Frage im Hinblick auf die thermodynamischen Prinzipien - da auch auf Quantenebene die Entropie nicht zu überlisten sein wird - und zu diesem Schluss kam auch meine Anfrage bei ChatGPT, die ich auch auf die Gefahr hin gestellt habe, dass das KI-System "halluzinieren" könnte - was ich anbei nicht differenzieren könnte mit meinem laienhaften Sachverstand zu dieser Thematik. ChatGPT kommt aufgrund seiner auf dem Internet bis 2021 basierenden Datenbank zu dem Schluss, dass "auch wenn Benzol auf der Quantenebene durch Delokalisierung der Elektronen und Resonanz stabilisiert wird, diese quantenmechanikbasierte Eigenschaft keinen Weg bietet, die Gesetze der Thermodynamik zu umgehen. Ein Perpetuum Mobile bleibt nach unserem derzeitigen Verständnis der Physik, sowohl auf makroskopischer als auch auf quantenmechanischer Ebene, unmöglich." Des Weiteren schreibt ChatGPT, dass "quantenmechanische Systeme, wie Benzol, interessante und komplexe Eigenschaften aufweisen, wie die Delokalisierung von Elektronen, diese Eigenschaften jedoch nicht zu einer Verletzung der thermodynamischen Gesetze führen. Quantenfluktuationen und -effekte sind immer noch den statistischen Regeln und den Gesetzen der Thermodynamik unterworfen." (Zitat Ende) Ferner ist es laut ChatGPT eben nicht möglich die Entropie umzukehren, obwohl auf Quantenebene zwar Zustände und Prozesse möglich sind, die auf makroskopischer Ebene unmöglich erscheinen, aber die fundamentalen Prinzipien der Energieerhaltung und letztendlich Entropie nicht aushebeln.
Was mir jedoch in Erinnerung geblieben ist - dass der besagte Chemiker eine Faszination für die Chemikalie Benzol (Chemische Formel: C6H6) hatte. Wahrscheinlich kamen wir darauf, weil wir an dem Abend zu vorher erwähntem Suff auch viele Zigaretten geraucht hatten und die krebserregende Chemikalie Benzol im Zigarettenrauch enthalten ist. Hin oder her - der Chemiker erzählte mir von der oszillierenden Eigenschaft von Benzol und kam mit der Anekdote der Entdeckung dieser Eigenschaft um die Ecke. Die Wiley Online Library schrieb zum 150-jährigen Jubiläum der Benzolformel am 24. September 2014 folgendes: "Im Januar 1865 veröffentlichte August Kekulé seine Theorie der Benzolstruktur, die ihm in einem Tagtraum einer Schlange, die ihren eigenen Schwanz erfasst, erschienen war. Andere Strukturen waren vorher postuliert worden, aber Kekulé war der erste, der die korrekte Struktur mit ihrem schnellen Austausch von Einfach- und Doppelbindungen erkannte." (Zitat Ende) Ein faszinierendes Bild.
Als Anmerkung meinerseits - in meiner eigenen Vorstellung ist ein Perpetuum Mobile ja quasi nichts anderes als eine Schlange, die sich selbst in den Schwanz beißt - daher kam ich quasi auf den Gedanken, dass man beides zusammenführen könnte, als mir der Chemiker von der Chemikalie und dem Aroma Benzol erzählte. Zudem ließ ich mich leicht von dem fantastischen, wenn auch wahrscheinlich nur gedanklich möglichen (und etwas größenwahnsinnigen) Konzept des Perpetuum Mobile und der visuellen Vorstellung eines oszillierenden Teilchens faszinieren.
Ich schrieb also eine Nachricht an die Max-Planck-Gesellschaft für Physik, ob man die Chemikalie Benzol prinzipiell aufgrund der oszillierenden Eigenschaften für ein erstes Perpetuum Mobile verwenden könnte - doch es kam keine Antwort. Sehr wahrscheinlich deshalb, weil es für eine*n gewiefte*n, studierte*n und informierte*n Physiker*in, wie sie in der Max-Planck-Gesellschaft vorzufinden sind, eine einfache Grunderkenntnis dafür gibt, dass ein Perpetuum Mobile sowohl auf makroskopischer Ebene als auch auf Quantenebene nicht möglich ist und lediglich in der eigenen visuellen und gedanklichen Vorstellungskraft und Fantasie funktioniert: Die grundlegenden Gesetze der Thermodynamik - die sich auch auf dem faszinierenden Gebiet der Quantenmechanik nicht gänzlich aushebeln lassen - und deshalb befasse ich mich hier im Artikel vor allem mit der Falsifikation meiner Fragestellung, ausgehend von einer eingehenderen Onlinerecherche dazu.
Die Fragestellung ist also folgende: Könnte man die Chemikalie Benzol (C6H6) aufgrund ihrer oszillierenden Eigenschaft als Grundstoff für ein quantenmechanisches Perpetuum Mobile verwenden, also damit auf der Quantenebene die sonst geltenden Gesetze der Thermodynamik vielleicht aushebeln? So hatte ich die Forschungsfrage anbei in 2024 dann gestellt, nachdem ich mich quasi zehn Jahre nicht mehr damit befasst hatte. Damit hatte ich mich, auch um nochmal auf Nummer sicher zu gehen, per E-Mail an die Institute für Physik der FU (Freie Universität) und HU (Humboldt Universität zu Berlin) gewandt.
Nachdem ich mich also 2024 nochmal mit der Materie befasst hatte, kam ich sehr schnell auf den Begriff der Quantenthermodynamik. Das Forschungszentrum Jülich schreibt hierzu auf seiner Webseite, "dass die thermodynamische Grenze für die interessierenden Größen nicht eingehalten werden kann, wenn nur wenige (Quanten-)Bestandteile betrachtet werden." und außerdem "in diesem Fall Fluktuationen um den Mittelwert herum wichtig werden, und neue Phänomene erwartet werden können." (Zitat Ende) - wovon ich mich etwas beflügeln ließ und annahm, dass man die Thermodynamik (anbei ohne zunächst tieferes eigenes Verständnis für die Materie zu haben) auf Quantenebene aushebeln könnte.
Meine Spurensuche ging weiter und so stieß ich auf einen Artikel des Spiegelmagazins, der unter der Überschrift "Fundamentales Gesetz ist brüchig" am 23. Juli 2002 von Martin Paetsch veröffentlicht wurde. Wie so oft, wenn man der Presseberichterstattung folgt, hat man zunächst das Gefühl man sei etwas ganz Großem auf der Spur, denn der Artikel schreibt in seiner Unterüberschrift, "Ein Fundament der Physik, der zweite Satz der Thermodynamik, bricht in mikroskopischen Welten zusammen (...)" und für einen kurzen Moment dachte ich, vielleicht sei ein Perpetuum Mobile zweiter Ordnung auf Quantenebene mit dieser Ekenntnis doch noch möglich. Im Artikel heißt es aber auch weiter und gegen Ende der Lektüre klarstellend, dass "die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des (thermodynamischen) Gesetzes umso größer (ist), je kleiner das beobachtete System und je kürzer die Zeitspanne ist." (Zitat Ende) Und das ist schon allein ein ganz grundlegender Widerspruch zu meiner Fragestellung deshalb, weil bei einem Perpetuum Mobile ja die beobachtbare Zeitspanne ins Unendliche gehen müsste und eine Verkürzung der Zeitspanne der Beobachtung ja nicht zielführend in diesem Fall wäre. Der Wind war mir also erstmal aus den Segeln genommen.
Die Folge "Wie endet alles?" des Formates "42 - Die Antwort auf fast alles" des Senders ARTE gibt quasi durch ihre Erklärung der Prinzipien der Entropie eine für Laien leichter verständliche abschließende Antwort auf meine Frage im Hinblick auf die thermodynamischen Prinzipien - da auch auf Quantenebene die Entropie nicht zu überlisten sein wird - und zu diesem Schluss kam auch meine Anfrage bei ChatGPT, die ich auch auf die Gefahr hin gestellt habe, dass das KI-System "halluzinieren" könnte - was ich anbei nicht differenzieren könnte mit meinem laienhaften Sachverstand zu dieser Thematik. ChatGPT kommt aufgrund seiner auf dem Internet bis 2021 basierenden Datenbank zu dem Schluss, dass "auch wenn Benzol auf der Quantenebene durch Delokalisierung der Elektronen und Resonanz stabilisiert wird, diese quantenmechanikbasierte Eigenschaft keinen Weg bietet, die Gesetze der Thermodynamik zu umgehen. Ein Perpetuum Mobile bleibt nach unserem derzeitigen Verständnis der Physik, sowohl auf makroskopischer als auch auf quantenmechanischer Ebene, unmöglich." Des Weiteren schreibt ChatGPT, dass "quantenmechanische Systeme, wie Benzol, interessante und komplexe Eigenschaften aufweisen, wie die Delokalisierung von Elektronen, diese Eigenschaften jedoch nicht zu einer Verletzung der thermodynamischen Gesetze führen. Quantenfluktuationen und -effekte sind immer noch den statistischen Regeln und den Gesetzen der Thermodynamik unterworfen." (Zitat Ende) Ferner ist es laut ChatGPT eben nicht möglich die Entropie umzukehren, obwohl auf Quantenebene zwar Zustände und Prozesse möglich sind, die auf makroskopischer Ebene unmöglich erscheinen, aber die fundamentalen Prinzipien der Energieerhaltung und letztendlich Entropie nicht aushebeln.
Mit diesem Statement des KI-Systems unserer Zeit, möchte ich meine Falsifikation abschließen. Die TU Wien schreibt auf ihrer Webseite zur Quantenthermodynamik anbei: "Besonders im Bereich der Quantenphysik überwiegen oft die Ressourcenkosten für die Kontrolle dieser fragilen Systeme potentielle Vorteile, die sich aus deren Quanteneigenschaften ergeben würden. In der thermodynamischen Geisteshaltung sind Annahmen über minimale Information und Kontrolle von Beginn an berücksichtigt, und dämmen daher solche Kosten ein, was die Thermodynamik zu einer natürlichen Kandidatin für die Entwicklung (...) macht." (Zitat Ende) Damit komme ich zu dem Schluss, dass meine Untersuchung in dieser Form insoweit effizient war, auch wenn Sie nur mit gedanklicher Überschlagung aus Onlinerecherchen und ohne große Berechnungen auskam, als dass sie durch das Heranziehen bereits bekannten Wissens und der Überlegung vorab die potenziell hohen finanziellen Risiken ausräumt und vermeidet, die bei einer experimentellen Herangehensweise auf diejenigen zugekommen wäre, die sich mit der Fragestellung befasst hätten.
