Oder habe Daten gar kein Gewicht?

Voll oder Leer , völlig egal .


Die habens gut , nehmen nie zu an Gewicht .

Kannst Du prüfen an z.B. Video-Kassetten oder Tonbändern aller Art.
Daten bestehen aus magnetischen Feldchen auf dem Magnetband, welche in der Lage sind, die Sensoren des Abspielgeräts zu reizen und das wiegt bedeutend weniger bzw. nichte gegenüber der Tinte in Deinem Notizheft.

Doch, die Daten haben Gewicht genauso wie Gedanken. Wer viel denkt müsste eigentlich auch einen großen, dicken Kopf haben, aber ich sehe nur manchaml Menschen mit einem dicken Hals ;) grins
Habt einen schönen Abend.

Wiegt eine volle Speicherkarte mehr, als eine leere?
29. Oktober 2013 Kathrin

Wiegt eine volle SD-Karte mehr, als eine leere? Frage: Haben digitale Daten ein Gewicht? Wird eine SD-Karte beim Beschreiben leichter oder schwerer? Bleibt es gleich? Zugegeben, wenn man die Frage zum ersten Mal hört, kommt sie einem doch relativ seltsam vor. Abgesehen von Technik-Geeks, wen interessiert das Gewicht einer SD-Karte? Die Antwort: Uns!

Sind wir mal ehrlich: Die zwei wichtigsten Dinge beim Wandern, um Frust zu vermeiden, sind gutes Kartenmaterial und wenig Ballast. Doch gehen diese beiden Aspekte zusammen? Stichwort Ultraleicht-Backpacker. Mit Hilfe der Navigation via GPS lässt sich schon mal einiges an Gewicht einsparen. Die Karten werden direkt auf einer SD-Karte im GPS-Gerät gespeichert. Doch lässt sich hierbei noch Gewicht optimieren? Wiegt eine SD-Karte mit einer topografischen Deutschlandkarte mehr, als eine der Schweiz? Und macht es sich unterwegs bemerkbar, wenn die GPS SD Karte voll beschrieben ist?

Um das zu klären starten wir einen kurzen Ausflug in die Wunderwelt der Mikroelektronik. Die SD-Karte gehört wie beispielsweise der USB-Stick zu den Flash-Speichern, deren elementares Speicherelement der Floating-Gate-Transistor darstellt. An dieser Stelle könnte man sich bereits in technischen Einzelheiten verlieren, doch für uns ist an dieser Stelle nur ein Baustein davon wichtig: Das Floating Gate, heißt auf Deutsch so viel wie „nicht angeschlossene Steuerelektrode“.

Gekürzt und zum Ende kommend... =>

Und nun? Das Ergebnis

Was bedeutet das jetzt alles? Theoretisch könnten wir das Gewicht einer SD-Karte verändern! Wenn man eine sehr große Datei aus lauter Einsen auf die Speicherkarte lädt, dann ist letztere schwerer, als mit einer Datei aus lauter Nullen bespielt. In der Realität aber ist das Verhältnis zwischen „0“ und „1“ ausgewogen, beides kommt etwa gleich oft vor. Und damit ändert dann auch die SD-Karte ihr Gewicht nicht – egal wie „leer“ oder „voll“ diese ist.

Wer schon darauf spekuliert hat, dass er das Gewicht seines Wanderrucksacks optimieren kann, indem er überflüssige Karten von seinem GPS-Gerät löscht, der sei getröstet: Beispielsweise eine Topo Deutschland V6 PRO auf SD-Karte wiegt nur einen minimalen Bruchteil davon, als wenn man Wanderkarten für ganz Deutschland in Papierform mit sich herumschleppen würde. Vom Platzverbrauch gar nicht erst zu reden…

An dieser Stelle vielen Dank an Klaus-Dieter Taschka vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen für die vielen hilfreichen Tipps und Erklärungen rund um diese spannende Fragestellung!
https://gps.de/sd-karte/

wo haste den klassiker geklaut ???

natürlich wird er schwerer. elektronen haben auch ein gewicht. nur ist das irre klein.

sodaß sich 1 gb daten nur in der 9ten stelle hinter den komma bemerkbar machen ....

Elektronen haben ein Gewicht, das ist unbestritten. Jedoch: Daten sind eine Abfolge aus Nullen (=kein Elektron) und Einsen (Elektron). Ist die SSD also vor dem Aufspielen von Daten mit lauter Einsen gefüllt, ist sie nach dem Aufspielen der Daten leichter, weil Daten eben auch Nullen enthalten. War sie zuvor mit Nullen gefüllt, wird sie schwerer, weil halt auch Einsen dazugekommen sind.
Anders gesagt, Daten verändern das Gewicht, man kann aber nicht grundsätzlich sagen, je mehr Daten, desto schwerer.

"Gegenfrage": Ist ein schlaues Gehirn, welches viel gelernt hat, schwerer als ein "dummes", faules Gehirn?

Durch die Daten an sich erhöht sich das Gewicht des USB-Sticks nicht, da hier nur Elektronen zwischen den Bauteilen der Transistoren verschoben werden (genauer gesagt zw. dem Floating Gate und dem Kondensator). Es findet also nur eine Umverteilung statt, es kommen keine Elektronen dazu.

Was aber theoretisch die Masse erhöhen sollte ist, dass man Energie benötigt um diese Umverteilung der Elektronen zu bewerkstelligen und laut der Relativitätstheorie bedeutet eine Energiezunahme auch eine Zunahme der Masse. Diese dürfte aber im nicht messbaren Bereich liegen.

@GrayWolf: Bist Du da sicher? Um Elektronen zwischen den Bauteilen zu verschieben, müssen ja auch Elektronen über die Daten- bzw. Stromversorgungsleitungen "reingedrückt" oder "abgesaugt" werden, oder?

Und die Masseerhöhung erfolgt nur während der Bewegung, Verschiebung, nicht mehr, wenn nach Datenspeicherung "Ruhe" ist, denke ich hoffentlich nicht falsch.

@Adlerauge

Zu Punkt 1:
Wenn eine Spannung an die Daten bzw. Versorgungsleitung angelegt wird - was nötig ist um den Transistor zum Schalten zu bringen, wie du richtig angemerkt hast - und ein Strom fließt, dann bewegen sich Elektronen. Aber es "gehen" genausoviele rein wie raus, der Stromkreislauf wird ja dann geschlossen und es heißt nicht umsonst Kreislauf.

Als Analogie zum Strom wird ja gerne Wasser genommen. Also wenn ich ein Wasserrad antreibe, dann verbleibt ja auch nicht mehr Wasser im/am Rad, sondern es fließt vorbei.

Punkt 2:
Hui, das ist eine interessante und schwierige Frage (zumindest für mich), wohl eines Physikprofessors würdig. Vielleicht sollten wir mal Harald Lesch fragen -> https://de.wikipedia.org/wiki/Harald_Lesch

Ich würde mit meinem fundierten Halbwissen sagen: Da ja Energie aufgewendet wurde, um eine Zustandveränderung zu bewirken und diese Veränderung auch nach dem wegnehmen derselben noch vorhanden ist, müsste auch die Masse dauerhaft erhöht sein.
(Diese Angabe erfolgt ohne Gewähr!)

@GrayWolf : Wg. Punkt 1: Bezogen auf den gesamten Stick dürftest Du Recht haben. Betrachtet man den Speicherchip für sich allein, könnte er aber doch "schwerer" sein, wenn er mit lauter "Einsen" anstatt mit "Nullen" gefüllt ist.
Wg. Punkt 2: Vielleicht brauchen wir den Lech doch nicht, weil, wenn sich bei jeder (eh relativ zu was?) erfolgenden Bewegung die Masse dauerhaft erhöht würde, müssten wir doch schon ein einziges Schwarzes Loch sein, 13,nochwas Mrd. Jahre Universum sind eine lange bewegte Zeit, oder? ;)

M o i n , Pepsi !

M o i n , Leute !

Danke für die witzige und doch geniale Frage, liebe Pepsi.

S ist mir ein Vergnügen, sie zu beantworten.

1.)
D A T E N :

Daten sind Informationen und gehören damit zu den _ I M M A T E R I E L L E N _ Dingen.
" im-materiell = nicht-materiell. "

Unsere Welt, unser Universum besteht nicht nur
- aus materiellen Dingen (Materie) und
- semi-materiellen (halb-materiellen) Dingen (subatomare Teilchen, z.B. Elektronen, Protonen, Neutronen),

sondern auch

aus einer Anzahl i m m a t e r i e l l e r Dinge:

- Informationen (Daten)

- Wahrheit (und zwar unabhängig davon, ob sie irgendwer erkannt hat oder nicht),

- Weisheit

- Naturgesetze

- Naturkräfte

- Dimensionen (mindestens 4: Länge, Breite, Höhe, Zeit, in Summa: Raumzeit)

- Intellekt

- "das innere Universum", wie Blaise Pascal es nannte (eigenes, inneres Seelenleben).

--- --- ---

Weil Daten Informationen sind, sind sie immateriell und haben als Solche also keine Masse,
machen Deinen USB-Stick also nicht schwerer.

2.)
A R T _ D E R _ D A T E N S P E I C H E R U N G :

Die Art der heutigen, digitalen Daten-Übertragung & -Speicherung ist
ein Erbe des Ur-Vorfahren des Telephonnetzes und damit des Internetzes:

Ein Erbe des elektrischen Telegraphennetzes.

Habe schon vor Jahrzehnten einen Morsetelegraphen-Bausatz montiert.
Im Grunde ein einfacher Lichtschalter mit Papierband + Schreiber:
- Taste drücken = 1 = Strom fließt (durch die Leitung)
- Taste nicht drücken = Null (Strom fließt nicht).

Für digitale Datenübertragung bot sich daher eine Art Morse-System an, ein SPEZIELLES für Computer,
Eins, das nur aus Nullen + Einsen besteht: Der Binärcode.

Er beruht auf 2er-Potenzen.

2^0 = 1
2^1 = 2
2^2 = 2 X 2 = 4
2^3 = 2 X 2 X 2 = 8
2^4 = 2 X 2 X 2 X 2 = 16
2^5 = 2 X 2 X 2 X 2 X 2 = 32
2^6 = 2 X 2 X 2 X 2 X 2 X 2 = 64

usw. usf..

Zahlen im Binärcode:

I0 = 2^1 = 2
II = 2^1 + 2^0 = 3
I00 = 2^2 = 4
I0I = 2^2 + 2^0 = 4 + 1 = 5
II0 = 2^2 + 2^1 = 4 + 2 = 6
III = 2^2 + 2^1 + 2^0 = 4 + 2 + 1 = 7

usw. usf..

I0I0I0 = 2^5 + 2^3 + 2^1 = 32 + 8 + 2 = 42, "die adams'sche Zahl" (Douglas Adams)

3.)
DEINE FRAGE LAUTETE:

"Ist 1 USB-Stick, auf dem Daten gespeichert sind, SCHWERER als ein leerer Stick?"

HB mir Deine Frage s e h r genau angesehen - und so fiel mir auf,
daß Du nicht gefragt hat, ob seine Masse zunimmt,
sondern nur, ob er ggf. schwerer werden kann.

S C H W E R E
ist im Gegensatz zur Masse
(D)eine Frage nach der Stärke des Schwerkraft-Feldes (des Gravitationsfeldes),
dem Dein Stick ausgesetzt ist.

Von unwesentlich kleinen Schwerefeldern wie denen der übrigen Planeten unseres Sonnensystems einmal abgesehen,
sind es im Wesentlichen 4 Gravitationsfelder, dem Dein Stick ausgesetzt ist:

- dem Schwerefeld des Planeten Erde,
- dem des Mondes Luna,
- dem der Sonne, die damit die Erde + Mond auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne hält,
- dem unserer Galaxis, die unsere Sonne samt Erde + Luna auf 1 Umlaufbahn ums galaktische Zentrum hält.

Die 3 Letztgenannten können wir streichen:

Wäre die Erde ein kleiner Hohlkörper wie die ISS oder wie irgendeine Raumkapsel in der Erdumlaufbahn,
so würde auf und in dieser "Erde" SCHWERELOSIGKEIT herrschen wie an Bord der Raumstation ISS
oder an Bord einer Raumkapsel:

Wegen des Gleichgewichts von
- Erdschwerkraft einerseits und
- Fliehkraft der Raumkapsel auf ihrer Kreisbahn um die Erde andererseits,
die sich gegenseitig aufheben,

herrscht an Bord einer Raumkapsel im Orbit um einen Planeten Schwerelosigkeit.

(Ausnahme: Künstliche Schwerkraft IM INNEREN der Station durch Rotation; "Rotierender Hohlring", z.B..)

Denkt man sich die Erde als kleine, hohle Raumstation oder Raumkapsel auf einer Kreisbahn um
- die Sonne, oder
- das galaktische Zentrum,
würde aus genau demselben Grund Schwerelosigkeit auf Erden herrschen.

Bleibt das 1. der 4 o. g. Schwerefelder:
Das Gravitationsfeld der Erde,
verursacht durch ihre Masse,
wird beeinflußt durch
- ihren aktuellen Durchmesser,
- die Umlaufgeschwindigkeit des Breitengrades, auf dem Du stehst, um die Polachse der Erde (Schwerkraft minus Fliehkraft),
- DEINE ENTFERNUNG VOM MASSEZENTRUM.

Man hat in Köln 1 Test gemacht, mit 3 baugleichen, geeichten Atomuhren.

Auf einem der Türme des Kölner Doms lief 1 Atomuhr etwas schneller,
die Andere, unter Tage in einem Bergwerksstollen, lief langsamer
als die 3. auf normaler Bodenhöhe.

Warum?

Die Hauptmasse der Erde ist Schwermetall im Kern der Erde.
(Uran, Blei, Gold, Quecksilber, Eisen, Nickel etc.)
Umgeben von flüssigem Magma aus leichterem Material.

Je weiter weg von der Hauptmasse (dem Erdkern), desto schwächer das Haupt-Schwerefeld der Erde.
(Formel: I = 1/r^2 )

Je stärker das Schwerefeld, desto schwerer ist man,
und
desto langsamer geht Deine Uhr.

Kommt man dem Erdkern näher (unter Tage), i s t man einem stärkeren Schwerefeld ausgesetzt,
man ist schwerer als an der Erdoberfläche,
Dein USB-Stick also auch,
und Deine Uhr geht langsamer.

Bist Du weiter entfernt vom Erdkern -
am Besten auf den Gipfeln der Berge "Mount Everest", "Chimborazzo" und "Kilimandscharo" -
bist Du leichter, Deine Uhr geht etwas schneller.

Allerdings:

Die Zunahme der eigenen Reisegeschwindigkeit hat denselben Effekt:
Je schneller man reist,
desto größer wird die eigene Masse,
die Masse eines Raumschiffes oder Planeten,
und desto langsamer geht die (Bord-)Uhr.
(Relativistischer Effekt: Zeitdilatation)

Das spielt eine Rolle.

Der Planet Erde z.B. fliegt mit einem satten Zehntel Promille der Lichtgeschwindigkeit um die Sonne:
Mit rund 30 Km/s.

Die Sonne, mitsamt ihrem Sonnensystem samt Erde, sogar noch 7 X schneller
um das Galax-Zentrum: Ca. 217 Km/s.

F A Z I T :

Die Schwere, das Gewicht Deines USB-Sticks (nach Angabe einer Fein-Waage) hängt zunächst einmal d a v o n ab,
- wie nahe oder fern er dem Erdzentrum ist, und
- auf welchem Breitengrad Du stehst.

Wie schon weiter oben gesagt,
haben die Schwerefelder von Mond, Sonne + Galaxis keinen Einfluß auf das Gewicht Deines USB-Sticks; s.o.,
"Gleichgewicht zw. Fliehkraft & Schwerkraft = Schwere-los."

Einfluß haben die Gravitationsfelder von Mond, Sonne + Galaxis nur
auf unsere empfindlichen Atomuhren -

sie laufen langsamer,

was zu einem MESSFEHLER bei der Berechnung der Rotationsgeschwindigkeit der Galaxis geführt hat:

Man dachte, sie rotiert zu schnell und müßte daher auseinanderfliegen,

was zu der blödsinnigen Theorie führte,

es müsse eine ominöse (und noch nie im Labor nachgewiesene) "dunkle Materie" geben,
die die nötige, zusätzliche Gravitationskraft liefern sollte,
die die Galaxis dann doch zusammenhält.

Q u a t s c h :

Die Regeln der einstein'schen Zeitdilatation besagen,
daß die eigene Uhr um so langsamer geht,
je schneller man sich vorwärtsbewegt.

Das bedeutet:

Je langsamer der eigene Zeitstrom wird,
desto schneller SCHEINT sich Alles im Universum um dich herum zu bewegen -

mit Betonung auf s c h e i n t .

Das bedeutet:

Die Galaxis s c h e i n t sich zu schnell um ihr Zentrum zu drehen
und m ü ß t e auseinanderfliegen (ohne dunkle Materie).

Tatsächlich
rotiert sie viel langsamer als gemessen.

Bin ich der Erste, dem das aufgefallen ist ? Der Erste, der das entdeckt hat ? ? !

Das ist m i r peinlich, es sollte jedoch Anderen peinlich sein.

Und

es ist nicht nur die Rotationsgeschwindigkeit von 217 Km/s,
plus 30 Km/s auf Solarorbit,
die unsere Atomuhren langsamer laufen läßt, als sie sollten:

Wir befinden uns IM INNEREN
- des Schwerefeldes der Sonne,
- des Schwerefeldes unserer Galaxis,

und auch das bremst unsere Atomuhren nochmals -
s.o., das Experiment in Köln.

Und

es kommt noch etwas hinzu:

Die Galaxis s e l b s t fliegt sehr schnell
und wird täglich etwas schneller.
Durch die gegenseitige Frei-Fall-Beschleunigung zwischen ihr selbst
und unserer Nachbargalaxis M31, dem "Andromedanebel":
Beide Galaxien ziehen sich gegenseitig an,
b e s c h l e u n i g e n sich daher gegenseitig
und
fliegen daher täglich s c h n e l l e r aufeinander zu.

Bis zur Kollision miteinander in einigen Milliarden Erdjahren.

Was nach den Regeln der Zeitdilatation unsere Atomuhren a b e r m a l s langsamer
und langsamer
laufen läßt.


Kein Wunder, daß es s c h e i n t ,
als ob sich unsere Galaxis etwas zu schnell drehen würde.
Nein, das tut sie nicht.

Wir sind auf einen dämlichen M e s s f e h l e r hereingefallen.

Um wenigstens e t w a s von dem Schlamassel loszuwerden,
schlage ich als Standorte für präzisere Zeitmessungen mit Atomuhren 3 Orte vor:

- Den geographischen Südpol; um wenigstens die Breitengrad-Umlaufgeschwindigkeiten loszuwerden. (Periodische Schwankungen der Atomuhren-Laufgeschwindigkeiten alle 12 Stunden, zw. 12.00 Uhr und 24.00 Uhr Ortszeit.) Besser als das Bisherige.

- Den Lagrangepunkt L1 des Systems Sonne /Erde, ca. 1 500 000 Km von hier entfernt in Richtung Sonne; schon besser;

- Den Lagrangepunkt L1 des Systems Sonne / Galax-Zentrum; von hier aus gesehen in Richtung Sagittarius A*; das wäre der beste Standort,
für eine allgemeingültige "Standardzeit unseres Sonnensystems", per Funk zu übertragen. - Noch besser werden wir's kaum hinkriegen.

H e u t e
ist das erste Mal, daß ich meine Entdeckung veröffentliche -
die oben genannten Meßfehler bezüglich der Rotationsgeschwindigkeit unserer Galaxis
mit dem Unsinn der Theorie der (im Labor nie nachgewiesenen) "dunklen Materie" im Gefolge -
und ich veröffentliche sie zuerst auf diesem Forum.

Später auch auf anderen Foren.

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Entschuldige bitte, liebe Pepsi, bin abgekommen von meiner Antwort auf Deine Frage.

Ich kehre nun dahin zurück und komme zum Schluß.

Wird Dein USB-Stick schwerer, wenn Du Daten darauf speicherst?

Im physikalischen Sinne nicht,
möglicherweise aber _ i m _ ü b e r t r a g e n e n _ S i n n e .

Physikalisch schwerer werden kann Dein USB-Stick nur
- unter stärkerer Schwerkraft (z.B. unter Tage, näher am Erdkern), oder
- mit höherer Geschwindigkeit (wirbele es z.B. um Dich herum), oder (weil Deine Frage auf die Elektronen im USB-Stick zielt ?)
- mit elektrostatisch negativer Aufladung Deines USB-Sticks: Pumpe ihn voll mit Elektronen, wie eine Kondensatorplatte.
Die Elektronen wiegen etwas, der Stick wird etwas schwerer. Nur minimal, aber er wird.

I m _ ü b e r t r a g e n e n _ S i n n e

sieht die Sache ganz anders aus.

Nämlich dann,

wenn Du _ s c h w e r w i e g e n d e _ Dateien auf Deinem USB-Stick speicherst.

Dateien, die millionenschwer oder milliardenschwer sind - in Euro;
technologisch, wirtschaftlich, militärisch, z.B..

Oder Dateien, die schwerwiegend sind wie ein Mühlstein um den Hals,
wenn das Finanzamt und die Steuerprüfung dahinterkommen.

Oder Dateien, die vor Gericht schwerwiegend sind
für Angeklagte und Staatsanwaltschaft; z.B. Porno-Dateien von Kinderschändern,
Drogen- & Waffendealern oder Ähnlichem.

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Liebe Pepsi,

es war zwar zeitaufwendig und anstrengend für mich, Dir diese lange Antwort zu schreiben,
aber ich habe Dir nach bestem Wissen und Gewissen geantwortet,

und es war mir eine Ehre und Freude,

Dir diese Antwort zu schreiben
und sie Euch zu Lesen zu geben.



Dir,
und Euch,
einen schönen Tag
und ein schönes Wochenende im Allgemeinen!

Noblésse oblige.

Zitat von Adlerauge im Beitrag #11

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@GrayWolf : Wg. Punkt 1: Bezogen auf den gesamten Stick dürftest Du Recht haben. Betrachtet man den Speicherchip für sich allein, könnte er aber doch "schwerer" sein, wenn er mit lauter "Einsen" anstatt mit "Nullen" gefüllt ist.
Wg. Punkt 2: Vielleicht brauchen wir den Lech doch nicht, weil, wenn sich bei jeder (eh relativ zu was?) erfolgenden Bewegung die Masse dauerhaft erhöht würde, müssten wir doch schon ein einziges Schwarzes Loch sein, 13,nochwas Mrd. Jahre Universum sind eine lange bewegte Zeit, oder? ;)

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@ GrayWolf

Moin, Grauwolf!

Dieses Lied höre ich mir selber immer wieder mit Leidenschaft an.
Hatte S vor ein paar Wochen entdeckt + 1 Link davon an Miakoda geschickt,
die dafür sofort "Feuer fing".

Mir persönlich gefällt die Flötistin.
Sehr erotisch.
Bin der Überzeugung, daß sie j e d e Art von (") Flöte (")
mit gleich großer Meisterschaft spielen könnte.

HB mir auf facebook 1 kleine Sammlung von Links zur Gruppe FAUN zusammengestellt,
zusammen mit etwas Mittelaltermusik.

So ein seltsamer Vogel wird Dir noch nicht begegnet sein:
Fasziniert von Raumfahrt und von Mittelaltermusik zugleich.

Dir einen feinen Tag!

Noblésse oblige = "Adel verpflichtet"... zu... einem gewissen Niveau.

LG v Luke