Überlichtgeschwindigkeit

[Liopleurodon]

=> das ist es, was ich meine:
Ein unbemanntes Schiff, das viele Tausend/Millionen Jahre (bordinterne Zeit) unterwegs waere, koennte automatisierte Kommunikationsaufgaben uebernehmen, da es aus Erdsicht (vielleicht) nur ein paar Jahre unterwegs waere?

Eigentlich die perfekte Loesung, solange KEINE Lebewesen mitfliegen und die bordinterne Technik solange durchhaelt...

Autsch.... Eine Maschine, die so viele Jahre durchhält, wie seit dem Bau der Pyramiden verstrichen sind? Oder seit der Mittelmeerflut? Der interstellare Raum ist eine feindliche Umgebung. Selbst U-Boote und Flugzeugträger werden nach ca. 50 Jahren ausgemustert.

[Halman]

Imaginäre Größen oder reele Größen

Eigentlich die perfekte Loesung, solange KEINE Lebewesen mitfliegen und die bordinterne Technik solange durchhaelt...

Imho sollte man die geheimnisvollen "neuen Transformationen" nicht so ernst nehmen. Der Casus Knacktus ist die imaginäre Einheit i.
Das Quadrat davon ist negativ: i² = -1.
Allerdings ergibt ebenfalls (-i)² = -1.

Wenn man nun aus der imaginären Einheit eine reele Zahl macht, so vertauscht sich salopp formuliert der Zeitdilatationseffekt: An Bord würde die Zeit rasend schnell verstreichen, während außerhalb die Zeit viel langsamer vergeht.
Jetzt wüsste ich nur noch gerne, was denn dafür spricht, imaginäre Größen - zu reelen zu machen.

[xanrof]

@Halman+Liopleurodon

jaja, schon klar, wir reden hier ueber ein theoretisches Konzept, eine mathematische Spielerei...
Deswegen benutze ich ja auch den Konjunktiv

Autsch.... Eine Maschine, die so viele Jahre durchhält, wie seit dem Bau der Pyramiden verstrichen sind? Oder seit der Mittelmeerflut? Der interstellare Raum ist eine feindliche Umgebung. Selbst U-Boote und Flugzeugträger werden nach ca. 50 Jahren ausgemustert.

Das waere eigentlich fast ein Thema fuer einen eigenen Thread: Wie muesste Technologie grunsaetzlich aussehen, damit sie Hunderttausende von Jahren ohne Wartung funktioniert?
- sicherlich keine Mechanik, Bewegungen
- irgendwas auf atomarer Ebene? Computerkerne, Mikromaschinen?

[bozano]

@Halman+Liopleurodon

jaja, schon klar, wir reden hier ueber ein theoretisches Konzept, eine mathematische Spielerei...
Deswegen benutze ich ja auch den Konjunktiv




Das waere eigentlich fast ein Thema fuer einen eigenen Thread: Wie muesste Technologie grunsaetzlich aussehen, damit sie Hunderttausende von Jahren ohne Wartung funktioniert?
- sicherlich keine Mechanik, Bewegungen
- irgendwas auf atomarer Ebene? Computerkerne, Mikromaschinen?

Eine wirklich gute Idee, wie ich finde. Da nach einiger Zeit die Themen in dem Thread sich ohnehin ändern, können wir auch das alles hier diskutieren. Oder du machst mal ein neues Thread auf.

[Dannyboy]

Das waere eigentlich fast ein Thema fuer einen eigenen Thread: Wie muesste Technologie grunsaetzlich aussehen, damit sie Hunderttausende von Jahren ohne Wartung funktioniert?
- sicherlich keine Mechanik, Bewegungen
- irgendwas auf atomarer Ebene? Computerkerne, Mikromaschinen?

Eine solche Maschine müsste nach biologischen Konzepten funktionieren.

[xanrof]

@Dannyboy: Ja, vielleicht.

Erstmal zum Zweck: es geht ja um eine Art unbemannte Sonde, die an ein vorbestimmtes Ziel (anderes System) geschickt wird, um dort eine Aufgabe zu erfuellen: Z. B. Kontaktaufnahme, Forschung/Erkundung, ...

Bzgl des Antriebs koennte man eine klassische Variante waehlen, die eine extrem hohe Beschleunigung/Abbremsung bietet (ist ja niemand an Bord). Dadurch waere die Betriebszeit jeweils recht kurz. Nach Erreichen der Reisegeschwindigkeit bleibt das Triebwerk bis zum Ziel abgeschaltet.

Also bleiben nur Energieversorgung, eine Art Bordcomputer, Sensoren zur Erkundung und Navigation, ein Datenspeicher und eventuell eine Moeglichkeit zur Kommunikation.

Mit moeglichen Prinzipien zur Energieerzeugung (Fusionsarten, ...) kenne ich mich jetzt nicht so im Detail aus.
Spontan fallen mir hierzu folgende Aspekte ein:
- zu weit weg von Sternen fuer Solarzellen
- bei Reaktoren: eventuell das Problem von Strahlung bzgl Interaktion mit Materie => langfristige Aenderungen von Materieeigenschaften
- Den hoechsten Energieverbrauch wuerden wohl die Triebwerke haben. Da diese aber die meiste Zeit nicht laufen (oder ihre eigene Art der Versorgung haben), duerfte der Verbrauch vom ganzen Rest jetzt nicht sooo hoch sein.

Fuer Computer und Sensoren koennte ich mir schon biologische Systeme vorstellen:
- Neuronale Netze/Systeme als zentrale Steuerung,
- Sensoren: organische Substanzen, die auf bestimmte Frequenzen reagieren, eine Art biologischer CCD-Chip?

Die Frage waere:
Koennten biologische Systeme solange halten. Waer ja doof, wenn die Sonde Alzheimer bekaeme.

Kommunikation: Tja?
Denkbar waere auch, eine Sonde fuer den Einmalgebrauch zu bauen, inklusive mitgelieferter Bauanleitung fuer eine neue Rueckkehrsonde fuer unsere neuen Alienfreunde. Die Sonde selbst waere sozusagen die Botschaft.

[Agent Scullie]

Im Text ist ein DOI Link, der fuehrt zu hier:
Einstein's special relativity beyond the speed of light

so, ich habe mir den Artikel mal angesehen. Für die "neuen Transformationen" sind da zwei Kandidaten angegeben, (3.16) und (3.18).

Nehmen wir zunächst (3.16). Das ist einfach die gewöhnliche Lorentz-Trafo, nur dass im Nenner der Ausdruck [1 - (v/c)^2]^(1/2) durch [(v/c)^2 - 1]^(1/2) ersetzt ist, was gleichbedeutend damit ist, dass für v > c der imaginär werdende Ausdruck durch Wegstreichen der imaginären Einheit reell gemacht wird, ganz so wie ich es bereits vermutet hatte.

Sei nun (X,Y,Z,T) des Bezugssystem des Raumschiffs und (x,y,z,t) das der Erde, und ermitteln wir den Zeitdilatationsfaktor durch Betrachtung zweier Ereignisse, die im Raumschiff-Bezugssystem am gleichen Ort sind, so erhalten wir, wenn Delta T das im Raumschiff verstreichende Zeitintervall ist und Delta t das auf der Erde verstreichende:

Delta t = Delta T / [(v/c)^2 - 1]^(1/2)

Für v >> c ist also Delta t << Delta T, d.h. an Bord vergeht viel mehr Zeit als auf der Erde, wie bereits vermutet.

Nehmen wir alternativ (3.18). Da sind im Zähler einfach die Vorzeichen ausgetauscht, was dazu führt, dass

Delta t = - Delta T / [(v/c)^2 - 1]^(1/2)

herauskommt. Da vergeht dann nicht nur im Raumschiff viel mehr Zeit, nein, die Zeit im Raumschiff vergeht auch noch rückwärts. Für einen Beobachter an Bord wäre das Raumschiff erst am Zielort und dann am Startpunkt. Offensichlich keine sinnvolle Lösung.

[bozano]

herauskommt. Da vergeht dann nicht nur im Raumschiff viel mehr Zeit, nein, die Zeit im Raumschiff vergeht auch noch rückwärts. Für einen Beobachter an Bord wäre das Raumschiff erst am Zielort und dann am Startpunkt. Offensichlich keine sinnvolle Lösung.

Man ist am Ende der Reise jünger, als vor der Reise Ich kann es mir nicht vorstellen, daher die Frage: Wieso darf im Raumschiff die Zeit nicht rückwärts laufen? Was wäre wenn die Zeit rückwärts liefe?

[Liopleurodon]

Man ist am Ende der Reise jünger, als vor der Reise Ich kann es mir nicht vorstellen, daher die Frage: Wieso darf im Raumschiff die Zeit nicht rückwärts laufen? Was wäre wenn die Zeit rückwärts liefe?

Eine Bewegung rückwärts in der Zeit ist unweigerlich mit Kausalitätsparadoxa verbunden, für die es keine Lösung gibt. Aus diesem Grund gibt es auch keine Zeitmaschinen.

Laut Agent Scullie würde die Zeit an Bord eines überlichtschnellen Raumschiffes nicht nur schneller vergehen, sondern zudem auch rückwärts. Die Startbesatzung würde immer jünger werden, bis sie schließlich Säuglinge sind und geboren werden müssten. Und dann? Erscheinen dann auf einmal auch die Eltern auf dem Raumschiff, obwohl sie dieses nie betreten haben?

Mal abgesehen davon, dass für ein biologisches Objekt das Konzept der rückwärts laufenden Zeit wohl deutlich komplizierter wäre und die Besatzung wahrscheinlich altern statt jünger werden würde.....

[Halman]

Eine Rückwärts verlaufende Zeit (in Star Trek Antizeit genannt ) wäre auch der Entropie genau entgegengesetz.
Der Foscher Stephen William Hawking schrieb mal:

„Wir können sehen wie eine Tasse vom Tisch fällt und in Scherben geht, aber wir werden niemals sehen, wie sich eine Tasse zusammenfügt und auf den Tisch zurückspringt. Diese Zunahme der Unordnung oder Entropie unterscheidet die Vergangenheit von der Zukunft und verleiht der Zeit auf diese Weise eine Richtung.“

[Agent Scullie]

Man ist am Ende der Reise jünger, als vor der Reise Ich kann es mir nicht vorstellen, daher die Frage: Wieso darf im Raumschiff die Zeit nicht rückwärts laufen?

sie "darf" es ja, wenn man annimmt, dass (3.18) die richtige Trafo für v > c sei. Aber wie du selbst bemerkst, hätte das eine Reihe seltsamer Auswirkungen.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 2 Minuten und 24 Sekunden:

Laut Agent Scullie würde die Zeit an Bord eines überlichtschnellen Raumschiffes nicht nur schneller vergehen, sondern zudem auch rückwärts.

laut Hill und Cox (den Verfassern des Artikels), wolltest du doch wohl sagen

[bozano]

Eine Bewegung rückwärts in der Zeit ist unweigerlich mit Kausalitätsparadoxa verbunden, für die es keine Lösung gibt. Aus diesem Grund gibt es auch keine Zeitmaschinen.

Laut Agent Scullie würde die Zeit an Bord eines überlichtschnellen Raumschiffes nicht nur schneller vergehen, sondern zudem auch rückwärts. Die Startbesatzung würde immer jünger werden, bis sie schließlich Säuglinge sind und geboren werden müssten. Und dann? Erscheinen dann auf einmal auch die Eltern auf dem Raumschiff, obwohl sie dieses nie betreten haben?

Mal abgesehen davon, dass für ein biologisches Objekt das Konzept der rückwärts laufenden Zeit wohl deutlich komplizierter wäre und die Besatzung wahrscheinlich altern statt jünger werden würde.....

Die Kausalität ist ja etwas, was wir aus unserer Beobachtung kennen. Daraus kann man aber nicht unbedingt schließen, es wäre nicht möglich, dass, nur weil wir es nicht beobachtet haben, andere "Arten" der Kausalität gibt. Wenn sich die Zeit in einem geschlossenen Raum rückwärts bewegt, kann die Rückwärtsbewegung nur bis zur Schließung des Raumes erfolgen (nehme ich an). In einem Moment der Richtungsänderung der Zeit müsste es einen Stillstand der Zeit geben. Möglicherweise wäre dieser Zustand bis zur Ankunft am Zielort nicht änderbar.

Eine Rückwärts verlaufende Zeit (in Star Trek Antizeit genannt ) wäre auch der Entropie genau entgegengesetz.
Der Foscher Stephen William Hawking schrieb mal:

Bei der Entropie gilt das gleiche wie bei der Kausalität. Genau genommen ist die Entropie eine folge der Kausalität.

sie "darf" es ja, wenn man annimmt, dass (3.18) die richtige Trafo für v > c sei. Aber wie du selbst bemerkst, hätte das eine Reihe seltsamer Auswirkungen.

Es wäre also durchaus möglich, wenn auch schwer vorstellbar.

[irony]

Bei der Entropie gilt das gleiche wie bei der Kausalität. Genau genommen ist die Entropie eine folge der Kausalität.

Genau genommen ist die Entropie ein statistisches Maß für die Anzahl von Mikrozuständen pro Makrozustand. Ein System geht spontan in einen wahrscheinlicheren Zustand über.

[bozano]

Genau genommen ist die Entropie ein statistisches Maß für die Anzahl von Mikrozuständen pro Makrozustand. Ein System geht spontan in einen wahrscheinlicheren Zustand über.

Das wiederum ist abhängig von Aktion und Reaktion, also der Kausalität.
Oder etwa nicht? (Damit ist es ein Zweizeiler)

[Halman]

Das wiederum ist abhängig von Aktion und Reaktion, also der Kausalität.
Oder etwa nicht? (Damit ist es ein Zweizeiler)

Die Zuname der Entropie verläuft kausal, weil sie in Zukunft größer ist, als in der Vergangenheit. In einem entfernten Nachbarthread erklärte mir Agent Scullie die Entopie so. Allerdings vermag ich hier nicht zu erkennen, inwiefern hier eine Aktion und Reaktion abläuft. Sie geschieht einfach. Oder verstehe ich sie immer noch nicht?