Materie ... Antimaterie.... ??

[Magneto]

Eine Reaktion von Materie auf Antimaterie erzeugt Energie innerhalb eines Warpkerns.

Meine Frage ist:

WAS in 3 Teufelsnamen IST Materie ?
Und was in den gleichen Namen IST Antimaterie ?

Ich hatte diesbezüglich unseren Physiklehrer gefragt und der meint, es wäre eine philosophische Frage. (Gerade der Physiklehrer... hahaha... )

Also, ist Materie alles das, was ist und Antimatierie alles das was NICHT ist, oder wie soll ich das verstehen???

[Odysseus]

Nicht ganz. Soweit mein Wissen hier ausreicht, war bei der Entstehung des Universums ein Quentchen mehr Materie als Antimaterie vorhanden. Folglich setzte sich "Materie" als "fester Zustand der Energie" sozusagen durch. Wenn man jedoch Antimaterie künstlich erzeugt und mit Materie in Kontakt bringt, reagieren sie miteinander zu purer Energie.

Könnte man (Auchtung: Physiker werden gleich JAULEN!) mit einer Neutralisation zwischen Säuren und Basen in der Chamie vergleichen.

Aber Captain Proton weiß hier sicher mehr!

[andydo]

Materie:

http://www.mauthner-gesellschaft.de/...ex/russ2a.html[/URL]

Antimaterie:

http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/co/8521/1.html[/URL]

hab es aber selbst noch nicht nachgelesen werd es nun aber auch gleich machen

[Bynaus]

Also im Prinzip ist es ganz einfach. Materie, das ist alles, woraus wir bestehen, was "fest" ist. Materie besteht, (wie Antimaterie übrigens auch) aus Atomen, die setzen sich ihrerseits aus Protonen (positive Ladung) und Neutronen im Kern, sowie Elektronen (negative Ladung) in der Hülle zusammen. Ungeladene Materie enthält gleich viele Protonen wie Neutronen. Gut.
Antimaterie ist auch Materie, folgt den gleichen Gesetzen und so weiter. Der einzige Unterschied ist, dass die "Protonen" der Antimaterie eine negative Ladung tragen (sie werden deshalb Antiprotonen genannt) und die "Elektronen" der Antimaterie tragen eine positive Ladung (und werden deshalb Positronen genannt). Das ist der ganze Unterschied. Wenn Antimaterie und Materie zusammenkommen, dann zerstrahlt die Materie und die Antimaterie sofort zu reiner Energie in Form hochenergetischer Photonen (Gammastrahlung). WARUM genau das passiert, weiss man nicht. Deshalb die Theorie vom Urknall: gleich nach dem Urknall gab es FAST gleich viel Materie wie Antimaterie, wobei es ein bisschen mehr Materie gab, die daruch "überlebt" hat.
Die AM/M-Reaktion ist der ergiebigste Energetische Vorgang, der denkbar ist, da dabei die gesammte Masse nach Einsteins Formel E=mc^2 in Energie umgewandelt wird.

[Superstring]

Was habt den ihr für einen Physiklehrer!?!
Mann, mann, der hat wohl nach dem Studium nichts mehr in seinem Fach gelesen und das hat er anscheinend schon ne Zeit hinter sich! (Tschuldige, konnte ich mir nun nicht verkneifen. Aber es gibt nichts schlimmeres als inkompetente Lehrer.)

Also, Bynaus hat das völlig richtig erkährt.
Doch noch ne kleine Ergänzung: Das sich Materie und Antimaterie vollständig vernichten ist klar. Schliesslich sind sie das genaue Gegenteil. Kannst das so sehen: Wenn du zu einer Aufgabe gleichzeitig Nein wie Ja sagst dann weiss dein Gegenüber immer noch gleich viel wie vorhin, ausser das er mit dir geredet hat.
Nur, eine M/A Reaktion von ungleichen Atomen, so z.B. Eisen mit Antiwassersoff, ist keine saubere Reaktion, da nicht gleich viele Positronen wie Elekronen u.s.w. vorhanden sind.

Beim Warpantrieb werden übrigens Deuterium und Antideuterium verbraucht. (Deuterium, weisst du wahrscheinlich, ist schwerer Wasserstoff, 1 Proton + 1 Neutron + 1 Elekron.)
Das Antideuterium wird in grossen "Fabriken" hergestellt welche durch Solarenergie betrieben werden.

[Bynaus]

Das mit der "philosophischen Frage" war wohl so gemeint, dass man, wenn man die "umgekehrt" gepolte Materie Antimaterie nennt, man automatisch voraussetzt, dass man selbst aus normaler Materie besteht. Das heisst, ein Lebewesen aus Antimaterie würde vielleicht unsere Materie "Antimaterie" nennen, was sie, aus seiner Sicht, auch ist. Daher ist es eine Frage des Standpunktes und damit eine philosophische Frage.
Übrigens sollte man auf keinen Fall den Fehler machen und Antimaterie mit "negativer Materie" gleichsetzen. Das gibts nämlich auch, sollte es zumindest. Wenn Antimaterie negative Materie wäre, dann müsste das gegenseitige Aufeinandertreffen Null Energie hinterlassen, was jedoch nicht so ist. (schliesslich werden die Schiffe in ST von dieser Energie angetrieben)
Interessanterweise scheint es Hinweise darauf zu geben, dass es tatsächlich möglich wäre, einen Warpantrieb zu bauen: allerdings nicht auf Grund von Antimaterie sondern auf Grund von negativer Materie / Energie. Mal sehen was da auf uns zukommt.

[Merced]

Nachdem nun fast alles perfekt erklärt ist möchte ich noch ein paar Kleinigkeiten zur physikalischen Realität ergänzen:

Man hat bei den wenigen Erzeugungen von Antimaterie bereits einige interessante Daten gesammelt:

0,47 Gramm Antiwasserstoff würden bei der Reaktion mit Wasserstoff genug Energie freisetzen um damit zum Mars und zurück zu fliegen. Mit heutigen Herstellungsmethoden würde man allerdings fast 100 Millionen Jahre brauchen um so viel herzustellen... Noch gar nicht mitgerechnet, dass man Antimaterie nicht lange existent halten kann, weil sie bei Berührung mit Materie sofort zerstrahlt.

1 Gramm Antiwasserstoff setzt bei der Reaktion mit Wasserstoff soviel Energie frei, wie die Explosion von 1000 (tausend) Atombomben des Typs Hiroschima freisetzen würden.

(Wenn man sich hierzu überlegt, dass ein Photonentorpedo 1,5 kg Standradladung hat, dann ist sind die Explosionen die durch die Torpedos enstehen wohl etwas zu klein.... *g*)

[Agaemen]

mein gottt ein torpedo ganze sonnensystem weg

[Garak]

Es gibt auch genug Theorien über Parallele Universen aus Antimaterie
(wer die TOS-Folge "Auf Messers Schneide" gesehen hat, der weiß bescheid). Was ihr erzählt habt ist überigens korrekt.

[3of5]

Woher bekommt die Voyager eigentlich ihre Antimaterie?

Und wieso haben die Schiffe immer mehr Deuterium als Antimaterie an Bord?

[notschefix]

Deuterium kann man aus einfacher Materie herstellen, Antimaterie muß man vor anfang der Reise mitnehmen, im Laufe der Reide kann man zwar auch Antimaterie aus dem Raum filtern, aber es ist trtz allem nicht so einfach zu beschaffen wie Deuterium.

[Bynaus]

Naja, HERSTELLEN würde ich das nicht nennen. Das Deuterium ist ein Wasserstoffisotop, das heisst, es ist ein Wasserstoffatom mit einem Neutron (zusätzlich). Das kann man nicht einfach so herstellen. Es kommt in der Natur ziemlich selten vor, ca. 2% allen Wasserstoffs sind, glaube ich, Deuterium. Die Bussardkollektoren der Starfleetschiffe filtern Deuterium aus dem interstellaren Raum, wenn ich mich nicht täusche. Die Antimaterie hingegen existiert nicht einfach so im Weltraum und fliegt ein bisschen herum. Die Antimaterie muss, wie schon angetönt, mitgenommen oder durch direkte Ladungsumkehr (bei ST sehr energieintensiv) hergestellt werden.

[Superstring]

Der Energieverlust beim herstellen der Antimaterie auf einem Schiff liegt bei etwa 30%. Man betreibt eine Kernfusion um die Energie zu bekommen die nötig ist um Antimatere her zu stellen und macht davon noch 30% Verlust. Da fragt man sich wieso jemand das tun sollte. Man tuts weil es die einzige Möglichkeit ist Warp zu fliegen, und Wasserstoff so gut wie gratis.

Bei der industriellen Herstellung liegt der Verlust nur etwa bei 15% wobei das niemanden weiter stöhrt. Denn die Energie bezieht man über eine Art Solarkollektoren und Wärmeumwandlern von einem Stern umd den die Stationen sehr nahe kreisen.

Die Schiffe führen mehr Deuterium als Antimaterie mit weil die Antimaterie (fast) nur für den Warpantrieb verwendet wird. Der Impulsantrieb und alle sonstigen Energieagregate beziehen ihre Energie jedoch aus Fusionsreaktoren.

[3of5]

Man tuts weil es die einzige Möglichkeit ist Warp zu fliegen.

Wieso? Weil nur Antimaterie die Energie schnell genug abgibt? Dann müssten die Herstellungsphasen ja immer viel länger dauern als der Warpflug. Und das bei der Voyager....


Noch eine kleine Frage: Gibt es auch Anti-Neutronen? Oder sind die immer gleich, weil sie eben neutral sind?

[Superstring]

Es ist tatsächlich so das nur eine M/A Reaktion in akzeptabler Zeit genügend Energie abgibt für den Warpantrieb. (Es gibt dann noch den Singularitätskern. Aber darauf will ich nun nicht näher eingehen.) Weiters ist es so das die Herstellung immens länger dauert als der Verbrauch.
Aber hergestellt wird sie ja auch in riesigen Fabriken und in der Regel nicht auf dem Schiff. Der Antimateriegenerator auf dem Schiff ist nur dazu da um ein Schiff aus einer Notlage zu befreien. Man stelle sich vor man strandet irgendwo im All, aus welchem Grunde auch immer, weil einem die Antimaterie ausgegangen ist. Da hat man, wenns dum Läuft, schon mal 1-4 Jahre mit maximalem Impuls zum nächsten Stern (je nach dem wie dicht die Region ist.) wenn man genau in der Mitte stehen bleibt und dann ist nicht mal gesagt das man beim nächsten Stern tanken kann. Da lohnt es sich eben einen grossen Verlust und etwas Zeit hin zu nehmen um etwas Antimaterie her zu stellen damit man innerhalb der nächsten Stunden beim nächsten System ist.
Normalerweise können Schiffe jedoch auf jeder Raumstation betankt werden. Dorthin wird die Antimaterie mit Frachtern gebracht. Da fast alle Rassen einen M/A Reaktor benützen ist es nicht schwer welche zu bekommen, nicht im eigenen Gebiet dann eben zu einem gewissen Preis.

Ein Antineutron gibt es nicht, Neutron ist neutral ist Neutron. *g*