Hätten die Physiker bei der Definition der Entropie am Ende darauf bestanden, dass auch sie dem Schema für physikalische Mengengrößen folgen muss, dann wäre die Identität der Entropie mit der physikalischen Menge „Licht“ – von Max Planck im Jahr 1900 postuliert – längst schon aufgefallen.

Hält man sich nämlich an das Prinzip von Einheitlichkeit und Einfachheit für die Grundlagen der Physik, dann kommt das bei heraus:

• Plancks Quantenhypothese von 1900 betraf die Lichtmenge
• Hohlraumstrahlung besteht nur aus Impuls und Entropie
• Weil ein Ideales Gas nur aus Impuls besteht, enthält es keine Entropie
• Die „Temperatur“ eines Idealen Gases steht für dessen chemisches Potential
• Entropie ist substanziell – ein „Wärmestoff“
• Licht- und Entropiemenge sind identisch
• Der „Zweite Hauptsatz“ ist unbrauchbar weil unlogisch
• Der „Nullte Hauptsatz“ fällt mit dem Substanzcharakter der Entropie …
• … so auch der kirchhoffsche Satz
• Entropie ohne Impuls gibt es nicht

Für eine Definition der Entropie unter Berücksichtigung ihres Mengencharakters versammeln zwei gedruckte Bücher (siehe Sidebar) sowie ein online lesbares Handbuch die Argumente. Lesen Sie die FAQ und lassen Sie sich durch die Antworten inspirieren.

Vorwort zu „Crashkurs Entropie“

Eigentlich sollte es nur ein Artikel angemessenen Umfangs über Entstehen und vor allem Vergehen des „Zweiten Hauptsatzes“ für die Zeitschrift „Zeitensprünge“ werden [Blöss 2010a]. Binnen kurzem entwickelte sich dieser Text jedoch zu einer Kurzfassung des Buches, von dem er abstammt: „Entropie. Universelle Aspekte einer physikalischen Mengengröße“ [Blöss 2010].

Dieses Büchlein erscheint gut ein viertel Jahr nach dem Hauptwerk. Es zeichnet dessen Argumente, warum die Grundlagen unserer Wärmelehre nicht von universeller Gültigkeit sein können, kurz und bündig nach:

1. Entropie als quantisierte Mengengröße ist auch „reversibel“ quellfähig.

2. Ohne Erhaltungseigenschaften hat die Defini­tion der Entropie als totales Differential keinen Bestand.

3. Bisher als universell gültig erachtete wesentliche Einschränkungen für die Energietechnik entfallen.

Ein Blick in die Geschichte der Physik zeigt, dass die plancksche Quantenhypothese zwar die Quantenrevolution der Physik auslöste, in ihrer ursprünglichen Stoßrichtung jedoch unverstanden blieb.

Deshalb blieb unberücksichtigt, dass Licht – welches selbst im einfachsten System der Wärmelehre anwesend ist (also auch in einem gasgefüllten Zylinder mit Arbeitskolben) – energetisch genauso berücksichtigt werden muss wie alle anderen physikalischen Mengen. Die Vermutung, sich dieser Aufgabe mit Einführung der Entropie schon längst entledigt zu haben, wäre schon damals nicht von der Hand zu weisen gewesen.

Angenommen, die Quanten des Lichts sind auch die der Entropie. Dann wird diese zentrale Größe der Physik nach einer Ära chimärenhaften Daseins endlich direkt messbar, nämlich aus der Photonendichte eines Systems und der Elementarmenge der Entropie, die auf ihre Entdeckung gewartet hat, seit Ludwig Boltzmann die Entropie der Hohlraumstrahlung ableitete.

Damit würde der „Zweite Hauptsatz“ – dessen Rückendeckung als unverzichtbar gilt, solange man wegen der Unmessbarkeit der Entropie mit dem Rücken zur Wand steht – überflüssig werden. Überrascht es noch, dass die aktuelle Entropie-Definition mit Zusatzannahmen erschlichen wird, die nur deswegen unangreifbar erscheinen, weil die Entropie keiner direkten Messung zugänglich ist?

Eine Würdigung der Wärmelehre, die diese Erkenntnisse miteinbezieht, erlaubt es schließlich auch, einige für unüberwindlich gehaltene Restriktionen in der Energietechnik neu zu bewerten – eine interessante Ausgangssituation, um dringend benötigte Konzepte zur Energieversorgung zukunftssicherer gestalten zu können.