Ist eine volle Harddisk schwerer als eine leere?

Hallo,

angeregt duch das Witzebrett mal völlig ohne Vorurteile hier diese Frage.

Eigentlich geht es hier nicht um „Masse“ im eigentlichen Sinn, ich meine eben den Fakt: nicht messbar. Aber theoretisch? Man tut ja beim Speichern Ladungen auf dem Datenträger umverteilen, Ladungen sind Teilchen, also Masse. Nun, vielleicht gibt es eine wissenschaftlichere Erklärung…

Gruß
André

Hi…

Eigentlich geht es hier nicht um „Masse“ im eigentlichen Sinn,
ich meine eben den Fakt: nicht messbar. Aber theoretisch? Man
tut ja beim Speichern Ladungen auf dem Datenträger
umverteilen, Ladungen sind Teilchen, also Masse.

Hier wirfst Du vieles durcheinander, aber es reicht, auf einen Punkt einzugehen, um die Frage zu beantworten:
Irgendetwas wird auf dem Datenträger umverteilt. Ob dabei nun wirklich mikroskopische Massen bewegt werden, ist nebensächlich - es wird nichts aus dem Gerät entfernt oder hinzugefügt. Somit wird sich die Gesamtmasse nicht ändern.

Möglich wäre eine Massenänderung bei einem hypothetischen Speichermedium, das auf Kernspaltung und -fusion basiert. Dabei wird Energie in Masse umgewandelt und umgekehrt.

BTW: Jedes elektrische Gerät ist im Betrieb schwerer als ausgeschaltet; Die bewegten Elektronen erfahren eine relativistische Massenzunahme, ebenso evtl. bewegte makroskopische Teile des Gerätes.

genumi

Hallo André,

angeregt duch das Witzebrett mal völlig ohne Vorurteile hier
diese Frage.

Eigentlich geht es hier nicht um „Masse“ im eigentlichen Sinn,
ich meine eben den Fakt: nicht messbar. Aber theoretisch? Man
tut ja beim Speichern Ladungen auf dem Datenträger
umverteilen, Ladungen sind Teilchen, also Masse. Nun,
vielleicht gibt es eine wissenschaftlichere Erklärung…

Bei magnetischen Speichern werden eigentlich nur die Molekularen Magnete ausgerichtet, dabei entsteht etwas Wärme, aber die Masse bleiobt konstant.

Bei EPROM und FLASH-Speichern sieht es dann aber anders aus.
Hier werden Elektronen auf dem Floating-Gate gespeichert. Normalerweise entspricht ein entladenes F-Gate einer ‚1‘ und ein geladenes einr ‚0‘. Wenn du also alles 0er einprogrammierst ist der Speicher am schwersten, da ja Elektronen eine Masse haben.

MfG Peter(TOO)

Nein, nur eine schnelle …
Hallo.

Eine handelsübliche Harddisk hat einen etwa Durchmesser von 3,5 Zoll, was ungefähr 9 cm entspricht. Nun stelle man sich vor, die Harddisk müsse ganz ganz viele kleine putzige Masseteilchen sehr schnell bewegen. Bei einer Umdrehungszahl von etwa 63*10^6 / s erreichen die Teilchen auf dem äußeren Rand der Scheibe Lichtgeschwindigkeit, Damit wird die Masse unendlich. Und endlich sind die Datenverluste bei Harddisks geklärt - die ja auch dazu führen, dass manche Beiträge hier bei w-w-w unvolle

Hallo André,

angeregt duch das Witzebrett mal völlig ohne Vorurteile hier
diese Frage.

die Frage ist garnicht so witzig wie Du vielleicht denkst.

Eigentlich geht es hier nicht um „Masse“ im eigentlichen Sinn,
ich meine eben den Fakt: nicht messbar. Aber theoretisch? Man
tut ja beim Speichern Ladungen auf dem Datenträger
umverteilen, Ladungen sind Teilchen, also Masse. Nun,
vielleicht gibt es eine wissenschaftlichere Erklärung…

Zunächst mal kommt es darauf an, welche Art von Datenträgern Du meinst.
Bei beschreibbaren CDs ist der Effekt sogar mit einer Laborwaage messbar:
http://www.kopfball.de/arcflm.phtml?kbsec=arcflm&dr=…

Bei magnetischen Datenträgern, wie z.B. Harddisks, ändert sich nur die Verteilung der Magnetisierung. Gleiches gilt für elektrische Datenträger, bei denen sich nur die Verteilung der Ladung ändert. Nach den Gesetzen der klassischen Physik würde sich die Masse also nicht ändern. Betrachtet man die Sache aber relativistisch, sieht das anders aus: Eine magnetisierte bzw. geladene Speicherzelle enthält mehr Feldenergie als eine unmagnetisierte bzw. ungeladene. Wegen der Äquivalenz von Masse und Energie (E=mc²), muß die höhere Feldenergie zu einer größeren Masse des beschriebenen Speichermediums führen. Eine beschriebene Harddisk oder ein beschriebener Flash-Speicher sollte also schwerer sein als eine unformatierte HD oder ein gelöschter Flash. Die Küchenwaage brauchst Du jetzt allerdings nicht herausholen, um das nachzuprüfen. Den winzigen Masseunterschied könnte man mit keiner Waage dieser Erde nachweisen.

Jörg

Hallo Peter(TOO),

Bei magnetischen Speichern werden eigentlich nur die
Molekularen Magnete ausgerichtet, dabei entsteht etwas Wärme,
aber die Masse bleiobt konstant.

Nicht ganz (siehe mein Posting weiter oben)

Bei EPROM und FLASH-Speichern sieht es dann aber anders aus.
Hier werden Elektronen auf dem Floating-Gate gespeichert.
Normalerweise entspricht ein entladenes F-Gate einer ‚1‘ und
ein geladenes einr ‚0‘. Wenn du also alles 0er
einprogrammierst ist der Speicher am schwersten, da ja
Elektronen eine Masse haben.

Da machst Du aber einen Denkfehler. Natürlich befinden sich nach dem Laden der Floating-Gates nicht mehr Elektronen im Chip als vorher; sonst müßte des Chip ja nach außen mit einer hohen Spannung elektrisch geladen sein. Mit jedem Elektron, das in ein Floating-Gate injiziert wird, wird ein anderes frei bewegliches Elektron durch Influenz aus dem Chip verdrängt. Damit ist der Chip nach der Programmierung wieder elektrisch neutral und enthält genausoviele Elektronen wie vorher.

Jörg

Mit jedem Elektron,
das in ein Floating-Gate injiziert wird, wird ein anderes frei
bewegliches Elektron durch Influenz aus dem Chip verdrängt.
Damit ist der Chip nach der Programmierung wieder elektrisch
neutral und enthält genausoviele Elektronen wie vorher.

sorry, da habe ich mich glatt verzählt. In dem Moment, da ein Elektron in das Floating-Gate injiziert wird, fehlt es ja bereits im Reservoir der frei beweglichen Ladungsträger des Chips und es muß deswegen kein Elektron den Chip verlassen. Alle Chipfunktionen incl. Injektion von Ladungsträgern beim Programmiervorgang beruhen auf geschlossenen Stromkreisen, sodass die Ladungsbilanz insgesamt jederzeit ausgeglichen ist.

Jörg

… war mein erster Gedanke -
inzwischen schwirrt mir der Kopf vor soviel neuen Informationen.

BTW: wird der jetzt schwerer ???

Weitermachen
Roland

Hallo André,

Eigentlich geht es hier nicht um „Masse“ im eigentlichen Sinn,

genau, es geht eher um Entropie, also Ordnung vs. Unordnung.

ich meine eben den Fakt: nicht messbar. Aber theoretisch? Man
tut ja beim Speichern Ladungen auf dem Datenträger
umverteilen, Ladungen sind Teilchen, also Masse. Nun,
vielleicht gibt es eine wissenschaftlichere Erklärung…

Bei einer normalen Festplatte werden keine Ladungen genutzt, sondern Ummagnetisierungen.
Nun müßte man schauen, ob dein magnetisiertes Teilchen mehr Energie besitzt als ein nicht magnetisiertes. Hat es das, wird es etwas schwerer, was aber mit einer handalsüblichen Waage, auch einer noch so fein arbeitenden Laborwaage nicht nachweisbar sein dürfte.
Das Problem ist mithin also ein eher theoretisches.

Gandalf

Hallo André,

wie Gandalf schrieb, geht es hier eigentlich um Entropie.

Wenn man eine Festplatte 20, 50 oder 200 Jahre liegen lässt, werden die Daten nicht mehr lesbar sein.
Die magnetisierten Teilchen werden teilweise ihre Magnetisierung verloren haben oder magnetisch gesehen anders orientiert sein.

Damit hat sich die ehemals geordnete Struktur von Sektoren und Daten in Richtung Chaos verschoben und die Entropie hat zugenommen.

Ich glaube mal gelernt zu haben, dass alle Naturvorgänge ohne Beeinflussung von aussen so verlaufen, dass die Entropie zunimmt.

Die schließlich erreichte Entropie ist ein lokales „Energieminimum“
(kann man das so ausdrücken?), wie es die bekannte Kugel im stabilen Gleichgewicht ja auch erreicht.

Zurück zur Festplatte:

Um die Entropie wieder zu erniedrigen, also mehr Ornung auf der Platte zu schaffen, muß Energie investiert werden.

Energie hat aber Masse, d.h. die Festplatte wird schwerer werden.
Auch wenn man das wohl nicht direkt messen kann.

Gruß Thomas

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]