Wenn wir die mathematischen Gleichungen weglassen, wie würde der Grund erklären, warum der Zerfall eines radioaktiven Elements auf der Wahrscheinlichkeit basiert?
Wenn der Zerfall wirklich ein zufälliges Ereignis für jedes Atom war, würde das dann nicht bedeuten, dass seine Schaffung neuer Informationen (die Reihenfolge, in der einzelne Atome zerfallen), die noch nicht im Universum existierten?
(0) Es ist ein wirklich zufälliges Ereignis. Zeitraum.
(1) Ein radioaktives Atom (eigentlich Kern) folgt der Goldenen Regel von Fermi. Es besagt, "dass die Übergangsrate proportional zur Stärke der Kopplung zwischen Anfangs- und Endzustand ist, faktorisiert durch die Dichte der Endzustände, die dem System zur Verfügung stehen".
Nehmen wir an, die Kopplung zwischen Anfangs- und Endzustand ist konstant. Nehmen wir auch an, dass die Dichte der Endzustände konstant ist. (Hinweis: Dies ist nicht immer der Fall, da es sich um stabile Atome handelt, die instabile Ionen sind – die Coulomb-Energie blockiert die Endzustände für das neutrale Atom. Es gibt auch Untersuchungen zu Umwelteinflüssen – Temperatur und Dichte – die die Zerfallsrate beeinflussen Natürlich ist der inverse Beta-Zerfall bei der Neutronensternbildung ein extremes Beispiel).
Wie auch immer, mit der konstanten Annahme ist die Übergangsrate fest. Dies bedeutet, dass in jeder kurzen Zeitspanne eine gewisse Zerfallswahrscheinlichkeit besteht, die bis zum Zerfall konstant bleibt. So wird das System probabilistisch. Wenn Sie nachrechnen, werden Sie außerdem sehen, dass Sie eine Halbwertszeit definieren können, das ist der Zeitraum, in dem ein Zerfall mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % auftritt. Es ist wichtig zu beachten, dass dies konstant ist und konstant bleibt. Wenn Sie heute ein Uran-238-Atom in einem Reaktor herstellen, hat es die gleiche Wahrscheinlichkeit, dass es morgen zerfällt wie ein U238-Atom, das Sie aus dem Boden graben – obwohl letzteres vor Milliarden von Jahren in einer Supernova entstanden ist.
(2) Ich werde mich auf die Frage beschränken, was die Entropie einer Zufallsfolge ist, insb. ohne Mathe. Ich werde jedoch davon ausgehen, dass alle möglichen Reihenfolgen die gleiche Wahrscheinlichkeit haben, sodass die Reihenfolge keine Informationen enthält. Darüber hinaus, nach dem Beispiel in (1), da alle U238 nicht unterscheidbar sind – können Sie überhaupt eine Reihenfolge definieren?
wav Wissenschaftler
JEB
Benutzer1062760
wav Wissenschaftler