Die Thermodynamik und ihre Grenzen

Zusammenfassung

In diesem Kapitel geben wir eine elementare Einführung in die Grundlagen der phänomenologischen Thermodynamik und ihrer statistischen Begründung. „Phänomenologisch“ bedeutet dabei, daß wir uns an den Erscheinungen orientieren, wie sie unmittelbar unserer (fast) alltäglichen Erfahrung zugänglich sind. Bei der „statistischen Begründung“ denken wir hingegen an die Zurückführung der Thermodynamik auf die Atomistik. Besonders hervorheben wollen wir dabei, daß es sich um eine Theorie handelt, die, innerhalb ihres Gültigkeitsbereiches universell, das Verhalten von Systemen, die aus sehr vielen Teilchen, Atomen oder Molekülen, bestehen (etwa Gase oder Flüssigkeiten), durch wenige makroskopische Variable wie Druck, Volumen und Temperatur beschreibt. Das Adjektiv „universell“ soll in diesem Zusammenhang ausdrücken, daß die allgemeine Struktur dieser Theorie unabhängig ist vom konkret vorliegenden System und seiner detaillierten Zusammensetzung. Bei unserer Diskussion werden wir allerdings weniger auf die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Thermodynamik eingehen (hierzu verweisen wir auf Lehrbücher zur Thermodynamik), vielmehr wird es uns darum gehen, ihre Grenzen herauszuarbeiten und die genauen Bedingungen anzugeben, unter denen die Thermodynamik überhaupt erst anwendbar wird. Wir finden so einen Zugang zur Synergetik als einer umfassenderen Theorie, die weit über die Thermodynamik und die irreversible Thermodynamik hinausreicht und es gestattet, ganz neuartige Erscheinungen zu behandeln.