Energieerhaltun Nöther

[nancy50]

Auszug aus Vortrag : Die Energieerhaltung im expandierenden Universum | Matthias Bartelmann (YouTube )
Es wird ausgeführt, dass der Energieerhaltungssatz kein ! Grundgesetz der Natur sei.
Begründet wird dies mit Theoremen von Nöther zum Zusammenhang von kontinuierlichen Symmetrien und Erhaltungsgrößen.
Aus der kontinuierlichen Symmetrie der Zeit folgt demnach die Energieerhaltung.
Frage
Ist es demnach so, dass, wenn ein System keine Kontinuierliche Symetrie der Zeit zeigt, die Energieerhaltung verletzt wird (und wie ?, ein Perpetuum mobile wird wohl nicht entstehen ), oder ist der Satz von Nöther einfach nicht anwendbar ?

Danke

n50

[Cossy]

Man hat einfach noch keine Idee, ob das Universum selbst ein geschlossenes System ist. Nur in solch einem System gilt die Energieerhaltung.
Auf Ebene des Universums .z.B die Expansion fehlt einfach eine klare Aussage zu "geschlossen"

[Ich]

Zitat von nancy50

Ist es demnach so, dass, wenn ein System keine Kontinuierliche Symetrie der Zeit zeigt, die Energieerhaltung verletzt wird (und wie ?, ein Perpetuum mobile wird wohl nicht entstehen ), oder ist der Satz von Nöther einfach nicht anwendbar ?

Ja, das heißt es. Allerdings ein Caveat: Das ist ein mathematischer Satz, und die Bedingung für einen Energieerhaltungssatz ist, dass die mathematische Beschreibung der Welt zeitinvariant sein muss.
Man kann durch eine andere Beschreibung den Energieerhaltungssatz außer Kraft setzen. Zum Beispiel kann man für die Beschreibung des Universums expandierende Koordinaten verwenden und fängt sich damit die sogenannte kosmologische Rotverschiebung ein, bei der Licht einfach so Energie verliert.

[nancy50]

Nun ja, mit der Rotverschiebung kann ich leben, die vermeindlich verloren gegange Energie findet sich in der Raumkrümmung wieder, die diese Energie quasi aufnimmt.
Nicht verstanden hab ich nach wie vor nicht, was passiert wenn die geforderten kontinuierlichen Symmetrien nicht gegeben sind.
Gibt es solche Prozesse überhaupt und wo.
Die Rotverschiebung ist es jedenfalls nicht.
Die CPT verletzung scheidet auch aus (keine kontinuierliche Symmetrie )
Ich vermute, dass es nur eine theoretische Annahme ist, die in der Natur nicht vorkommt ?

N50

[Hawkwind]

Zitat von nancy50

A
Aus der kontinuierlichen Symmetrie der Zeit folgt demnach die Energieerhaltung.
Frage
Ist es demnach so, dass, wenn ein System keine Kontinuierliche Symetrie der Zeit zeigt, die Energieerhaltung verletzt wird (und wie ?, ein Perpetuum mobile wird wohl nicht entstehen ), oder ist der Satz von Nöther einfach nicht anwendbar ?

Ich denke, das ist eine schwierige Frage: nach meinem Verständnis basieren Definitionen von Energie gerade darauf, dass es sich um eine erhaltene Größe handelt. Eine Größe "Energie", die nicht erhalten ist, verliert m.E. überhaupt ihren Sinn.

[Geku]

Zitat von Hawkwind

Ich denke, das ist eine schwierige Frage: nach meinem Verständnis basieren Definitionen von Energie gerade darauf, dass es sich um eine erhaltene Größe handelt. Eine Größe "Energie", die nicht erhalten ist, verliert m.E. überhaupt ihren Sinn.

Ist es nicht so, dass Energie nur von einer Form in die Andere umgeformt werden kann?
Z.B. kinetische Energie in potentielle Energie?
Und sich dabei in immer kleinere Energieportionen aufspaltet, aber in Summe erhalten bleibt?

[nancy50]

Hawkwinds Meinung kommt meiner sehr nahe, mir ist auch kein Prozess bekannt, bei dem der Energieerhaltungssatz verletzt wird.
Ich denke die Formulierung von Nöther ist "nur " ein theoretischer Rahmen.
Ich würde 1 Mio Dollar setzen, für den, der mir eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes belegt. (ich hoffe nur das derjenige sie dann nicht annimmt, wie Perelman , hi )

n50

[Geku]

Zitat von nancy50

Hawkwinds Meinung kommt meiner sehr nahe, mir ist auch kein Prozess bekannt, bei dem der Energieerhaltungssatz verletzt wird.
Ich denke die Formulierung von Nöther ist "nur " ein theoretischer Rahmen.
Ich würde 1 Mio Dollar setzen, für den, der mir eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes belegt. (ich hoffe nur das derjenige sie dann nicht annimmt, wie Perelman , hi )

n50

Ja, die Erhaltungsgesetze sind die Säulen der Naturwissenschaften.

[Ich]

Zitat von nancy50

Ich würde 1 Mio Dollar setzen, für den, der mir eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes belegt. (ich hoffe nur das derjenige sie dann nicht annimmt, wie Perelman

Atome sind erhalten, Photonen und Neutrinos sind auch nicht weniger geworden, aber ihre Energie ist verschwunden. Dafür ist Dunkle Energie dazugekommen.
Geht das über PayPal?

[Timm]

Zitat von Geku

Ja, die Erhaltungsgesetze sind die Säulen der Naturwissenschaften.

Mit der von 'Ich' weiter oben erwähnten Einschränkung. Das Noether Theorem angewandt auf das expandierende Universum (Stichwort Verletzung der Zeitumkehrinvarianz) wird von Matthias Bartelmann und Veronika Oehl im Artikel "Lichtwege in der Kosmologie", SuW 9/2023 näher beschrieben.