Science Vs Fiction

[Hornblower]

Es gab gute physikalische Gründe, die für die Existenz von Neutrinos sprachen. Sie passten sehr gut zu einer physikalischen Theorie, nicht zu einer bestimmten Anwendung.

Bei Verteronen war der Wunsch der Vater des Gedanken. Meines Wissens nach stützt keine physikalische Theorie die Existenz von Verteronen. ST-Autoren haben sie erdacht, damit ihre Technologie funktioniert.

Hier liegt also ein ganz wesentlicher Unterschied bei den Existenzannahmen vor.

Zum Subraum: Zwar könnte es nach Stringtheorie mehr Dimensionen geben, aber dieser "Subraum" wäre noch längst kein Subraum im ST-Sinne, der sehr spezifische und erstaunliche Dinge ermöglichen soll.
Diese ST-spezifischen Sondereigenschaften sind erklärungsbedürfig und scheinen vor allem dem Wunschdenken zu entspringen.

[Admiral Ahmose]

Wenns nicht mit Warp geht, dann vielleicht als Hyperraumantrie, über Wurmlöcher, per Slipstream oder Raumtunnelung oder sonstwie.

Oder gar nicht ...



Es ist nun einmal nicht alles möglich. Man muss auch die Möglichkeit in Betracht ziehen das Überlicht-Reisen unmöglich sein könnten. Zumindest für Wesen auf Kohlenstoffbasis.

[McWire]

Oder gar nicht ...



Es ist nun einmal nicht alles möglich. Man muss auch die Möglichkeit in Betracht ziehen das Überlicht-Reisen unmöglich sein könnten. Zumindest für Wesen auf Kohlenstoffbasis.

Es gab gute physikalische Gründe, die für die Existenz von Neutrinos sprachen. Sie passten sehr gut zu einer physikalischen Theorie, nicht zu einer bestimmten Anwendung.

Bei Verteronen war der Wunsch der Vater des Gedanken. Meines Wissens nach stützt keine physikalische Theorie die Existenz von Verteronen. ST-Autoren haben sie erdacht, damit ihre Technologie funktioniert.

Hier liegt also ein ganz wesentlicher Unterschied bei den Existenzannahmen vor.

Zum Subraum: Zwar könnte es nach Stringtheorie mehr Dimensionen geben, aber dieser "Subraum" wäre noch längst kein Subraum im ST-Sinne, der sehr spezifische und erstaunliche Dinge ermöglichen soll.
Diese ST-spezifischen Sondereigenschaften sind erklärungsbedürfig und scheinen vor allem dem Wunschdenken zu entspringen.

Solange kein konkreter Fakt dagen spricht, sollte man aber davon ausgehen, dass es funktionieren könnte, wir aber praktisch nicht in der Lage sind es umzusetzen, da uns die notwendigen Vorrausetzungen fehlen, genauso wie man im Mittelalter noch keine Atombomben bauen konnte

Scifi ist immer Wunschdenken, darum geht es ja im Endeffekt

Es grenzt sich von Fanatasy nur dadurch ab, dass das Wunschdenken auf Dinge begrenzt wird, die keinen Widerspruch zur heutigen Physik darstellen.

[Adm. Jorak]

Bereits Antriebe für "globale" Überlichtgeschwindigkeit reichen aus, um damit in die Vergangenheit zu reisen. Ich kann das gerne demnächst ausführen.

wiso würde ich in die vergangenheit reisen wenn ich mit überlichtgeschwindigkeit fliege,das habe ich nie richtig verstanden.

also ich fliege von der erde mit überlichtgeschwindigkeit los und empfange dann natürlich signale die vor meinem start gesendet wurden (aus der vergangenheit)muss ich ja auch ich habe sie ja schliesslich überholt.
aber weder ich noch die signale oder die erde befinden sich deswegen in der vergangenheit,bitte um aufklärung.

[Atahualpa]

Ja das raff ich auch nicht ganz, das man die Signale überholt ist mir auch klar, aber das man deswegen womöglich in die Vergangenheit reist, denke ich nicht.

[Hades]

Vielleicht ist das eine entartung der Zeitdiletationsformel .. ich hab'se nicht im Kopf, aber würde da bei Überlichtgeschwindigkeit ( v < c) negative Werte oder nicht-reele Werte rauskommen?

[Hornblower]

Ich möchte das gerne erklären, nur leider habe ich gerade nicht sehr viel Zeit. In den nächsten Tagen möchte ich das nachholen. Ich denke, man könnte es so erläutern, dass es für euch befriedigend sein würde.

@McWire: So könnte man SciFi definieren. Ich müsste noch etwas darüber nachdenken, ob ich damit ganz zufrieden bin.
Da das Wirkliche nur eine extrem kleine Teilmenge des Denkbaren ist, landet man beim unfundierten Herausgreifen einer Idee aus der Menge des Denkbaren höchstwahrscheinlich bei etwas Unwirklichem. Auch wenn ich SciFi-Theorien nicht dogmatisch ablehne, halte sie aus diesem Grund für unwahrscheinlich. Aber selbst fragwürdige SciFi-Theorien haben in vielen Fällen den Vorteil, dass sie den Zuschauer\Leser auf interessante Fragen aufmerksam machen und Faszination und Neugierde wecken; dieser Vorteil und der Unterhaltungswert wiegen den Nachteil des geringen Realismus IMO auf.

[Adm. Jorak]

die zeitdiletation geht doch auf die erhöhung der masse und die damit steigende gravitation bei annäherung an die lichtgeschwindigkeit zurück,aber ob dieser efekt bei überlichtgeschwindigkeit überhaupt auftretten würde weiss ich nicht.

[McWire]

Vielleicht ist das eine entartung der Zeitdiletationsformel .. ich hab'se nicht im Kopf, aber würde da bei Überlichtgeschwindigkeit ( v < c) negative Werte oder nicht-reele Werte rauskommen?

Die Spezielle Relativitätstheorie (SRT) kann man beim Warpantrieb nicht anwenden, da sich nicht die Masse des Raumschiffe mit v>c gegenüber der Raum-Zeit bewegt, sondern ein Teil der Raum-Kontinuum samt Raumschiff gegen den Rest der Raum-Zeit.
Es läuft im Grunde auf die gleiche Bewegung heraus, wie die, die die Expansion des Universums bewirkt.

Das Raumschiff steht während des Warpfluges relativ zum Raum-Zeit-Kontinuum still bzw bewegt sich mit v<<c.
Die SRT betrachtet nur die Relativbewegung zwischen einem Körper gegenüber dem Raumkontinuum und nicht die Bewegung des Raumkontinuum selbst.

Das Problem ist ja, dass die Hubbleexpansion aufgrund der Linearität der Formel bei einen Abstand von soundsoviel Lj vom Beobachtungsstandort mit v>c erfolgen muss. Für die Raum-Zeit selbst gilt die c-Grenze nicht, da auf diese Art ja keine Informationen übertragen werden. Die Expansion des Universum kann auch mit Überlichtgeschwindigkeit erfolgen ohne Verletzung der SRT.

Der Warpantrieb macht im Prinzip nix anderes, als lokal den Raum zu krümmen und hinter sich zu expandieren, was keinerlei relative Überlichtgeschwindigkeiten zwischen 2 Bezugssystemen zu Folge hat, da das Bezugssystem mitgekrümmt wird.

Anders gesagt, der Warpantrieb beschleunigt die lokale Hubble-Expansion um das Schiff, bis dieses den Zielpunkt eingeholt hat und verlangsamt diese Expansion anschließend wieder, bis es auf demn vorhergehenden Niveau ist.

[Makrovirus]

Ich finde schon, dass man erstmal die Technologie mit der Existenz eines passenden Effektes erklären kann, der keiner handfesten Regel widerspricht, um erst später zu prüfen, ob man dazu eine passende theoretische Beschreibung findet und noch viel später durch ein von der Theorie abgeleitetes Experiment den Partikel dann experimentell oder beobachtungstechnisch nachweist.

Haben wir denn überhaupt einen passenden Effekt? Wenn ja, dann kläre mich bitte auf! Selbst wenn man die Existenz dieser 11 Dimensionen einfach mal als gegeben vorraussetzt, worauf willst du da aufbauen? Irgendwelche aufgerollten Dimensionen, die sich keiner vorstellen kann, mit denen sich aber schön rechnen lässt, sind doch keine Grundlage für seriöse Mutmaßungen zur Anwendbarkeit irgendwelcher Technologien.

[McWire]

Haben wir denn überhaupt einen passenden Effekt? Wenn ja, dann kläre mich bitte auf! Selbst wenn man die Existenz dieser 11 Dimensionen einfach mal als gegeben vorraussetzt, worauf willst du da aufbauen? Irgendwelche aufgerollten Dimensionen, die sich keiner vorstellen kann, mit denen sich aber schön rechnen lässt, sind doch keine Grundlage für seriöse Mutmaßungen zur Anwendbarkeit irgendwelcher Technologien.

Was nutzt den Star Trek vom Subraum aus?

Im Prinzip nur die negative Energiedichte die man für die Funktion des Warpantriebes benötigt und die "Tatsache", das man nicht unendlich viel konventionelle Energie aufbringen kann und stattdessen der Warpantrieb die benötigte endliche Menge an exotischer Energie aus dem Subraum benutzt um damit den Normalraum zu krümmen.

Das einzige was in Star Trek vorrausgesetzt wird, in Bezug auf den Warpantrieb und um was anderes geht es mir in der aktuellen Diskussion auch garnicht, ist die Existenz von exotischer Materie im Subraum und die Nutzbarkeit in Bezug auf die Krümmung des normalen 3-dimensionalen Raum-Kontinuum.
Der Subraum ist hierbei ein 4-dimensionaler Überraum und ein Teil der 11-dimensionalen Raum-Zeit des Universum nach der Stringtheorie, die man heute in die M-Theorie eingefasst hat.

Durch die M-Theorie wird die recht wahrscheinliche Möglichkeit eröffnet, dass es in einer der anderen Dimensionen, die wir nicht wahrnehmen können, exotische Materie geben könnte.
Die einzige Star Trek Spekulation ist, dass man diese exotische Energie auf das Normalraum-Kontinuum und deren Energieinhalt anwenden kann.
Die Spekulation besteht also im Grunde nur darin, dass man eine theoretisch vorhergesagte Materieform eines anderen Kontinuum/einer anderen Dimension technisch nutzen kann.

[Peter H]

HI, ich bin ja auch ein alter "Techniker" und interessiere mich für Physik; aber an SF ist ja gerade das interessante, daß man hier über die (bissherigen) Wissenstände und Fakten hinaus-spekuliert (natürlich sollte man hier nicht gerade den Umweg über "Esoterik" nehmen). Ein Lehrer von mir hat es in etwa mal so formuliert:

In der Physik, speziell in der Teilchenphisik sind wir trotz unseres Wissens immer noch auf dem Stand eines Kleinkindes und man weiß nicht, welche Entdeckungen noch auf uns warten. Bei der Geschichte der Dimensionen außerhalb unserer bekannten 4 (Zeit inbegriffen) ist es etwa so als ob man runtergerechnet eine Lebensform annimmt, die nur in einer 3-Dimensionalen Welt (also z.B. nur Länge, Breite und Zeit, aber keine HÖHE) existiert. Diese Wesen könnten vielleicht rechnerisch die Existenz der HÖHE nachweisen, aber BEGREIFEN könnten sie diese direkt nicht, weil sie außerhalb ihres Wahrnehmungsfeldes existiert. Für die meisten unter uns ist die Vorstellung ebenso schwierig, wenn es um so abstrakte Dinge geht, wie z.B. den Raum zu "falten". Da helfen uns nur in "weniger Dimensionen" übertragene Denkmodelle, die aber von der Realität völlig weg sind. Siehe z. B. die entstehung der Gravitation durch Masse simuliert durch ein 2-Dimensionales" Gummituch auf das man eine Kugel legt - je höher die Masse, desto tiefer die "Delle" im Tuch, die den Gravitationskegel darstellt. Was da an Dingen wie "Hyperraum" oder "Warpfeldern" auf uns in Realität noch wartet, ist nunmal noch im spekulativen zu Finden - aber vielleicht sind gerade diese Spekulationen unsere Chance auf Neuentdeckung (von etwas völlig anderem).

[Admiral Ahmose]

Haben wir denn überhaupt einen passenden Effekt? ...

Nein, haben wir nicht.

Außer der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenfeldtheorie haben wir nichts, was sich direkt oder indirekt per Experiment und/oder Beobachtung nachweisen ließe.

Übrig bleiben von allen Stringtheorien, und von der M-Theorie, bisher nur sehr interessante Denkmodelle. Aber egal wie man es dreht und wendet, es sind halt nur sehr vage Theorien.


Die Stringtheorien, und damit auch die M-Theorie, sollen auch als Schlüsselelement für eine "Weltformel" bzw für eine "Formel für alles" herhalten. Man darf den Ergeiz von Wissenschaftlern und Laien nicht unterschätzen. Deshalb gibt es sogar Wissenschaftler, die fordern das sich renommierte Kollegen auf die aktuellen Forschungsfelder konzentrieren und sich von den Versuchen eine "alle kann erklärt werden" Theorie abzuwenden.


Rein wissenschaftlich gesehen muss es keine Weltformel geben, so das es durchaus möglich ist, das alle heutigen Stringtheorien genauso "falsch" sind wie die Idee das es zur Stabilisierung der Erde einen großen, südlichen Kontinent geben "muss".

[McWire]

Nein, haben wir nicht.

Außer der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenfeldtheorie haben wir nichts, was sich direkt oder indirekt per Experiment und/oder Beobachtung nachweisen ließe.

Übrig bleiben von allen Stringtheorien, und von der M-Theorie, bisher nur sehr interessante Denkmodelle. Aber egal wie man es dreht und wendet, es sind halt nur sehr vage Theorien.


Die Stringtheorien, und damit auch die M-Theorie, sollen auch als Schlüsselelement für eine "Weltformel" bzw für eine "Formel für alles" herhalten. Man darf den Ergeiz von Wissenschaftlern und Laien nicht unterschätzen. Deshalb gibt es sogar Wissenschaftler, die fordern das sich renommierte Kollegen auf die aktuellen Forschungsfelder konzentrieren und sich von den Versuchen eine "alle kann erklärt werden" Theorie abzuwenden.


Rein wissenschaftlich gesehen muss es keine Weltformel geben, so das es durchaus möglich ist, das alle heutigen Stringtheorien genauso "falsch" sind wie die Idee das es zur Stabilisierung der Erde einen großen, südlichen Kontinent geben "muss".

Der "Warpeffekt" ist im Prinzip eine spezielle (zugegeben gekünstelte) Lösung der ART (Allgemeinen Relativitätstheorie).
Somit haben wir zumindestens eine theoretisch Grundlage dessen, da Raumkrümmung ja von der ART vorhergesagt bzw angekommen wird und zwar sowohl positive als auch negative, wobei letztere Halt bisher nur als mathematisches Denkmodell.

Der einzige Punkt wozu wir die M-Theorie benötigen, wäre um die Existenz von negativer Energiedichte zu erklären und wie man sie theoretisch erzeugen kann, was eine Grundvorraussetzung des Alcubierres Warpmodell ist.

[Hornblower]

@Peter H: Ich denke auch, dass es viel Überraschendes in der zukünftigen Wissenschaft und Technik geben wird und dass unsere Alltagsintuition mit der Physik überfordert ist; zumindest haben wir die Physik bisher noch mit der Mathematik im Griff.
Ich bin lediglich nicht davon überzeugt, dass ST eine gute Prognose liefert. Zukünftige Technologie gut vorherzusagen, ist aber auch schwierig.

@Atahualpa, Hades: Hier kommt die Erklärung dafür, dass man mit Überlichtgeschwindigkeitsantrieben Informationen in die Vergangenheit befördern kann.

Die ART (allgemeine Relativitätstheorie) ist anzuwenden für beschleunigte Beobachter und Bereiche mit nicht geringer Raumzeitkrümmung. Für nicht beschleunigte Beobachter und in Bereichen mit geringer Raumzeitkrümmung ist neben der ART auch die SRT (spezielle Relativitätstheorie) anwendbar. Darauf werden wir im Folgenden achten.

Betrachten wir die folgende Situation:
Weit weg von Sternen oder anderen großen Massen befinden sich im Weltraum zwei Funkbojen; ihr Abstand zueinander ist unverändert, d.h. sie befinden sich in Ruhe zueinander. Ferner sind ihre Uhren synchronisiert, ihr Abstand beträgt 100 Lichtjahre.

(Die Längenverhältnisse stimmen nicht in den Abbildungen.)
Als die beiden Uhren von F1 und F2 gleichzeitig auf das Jahr 2300 umspringen, sendet F1 ein Funksignal mit Lichtgeschwindigkeit. Dieses Signal erreicht ein Raumschiff, das ein Lichtjahr von F1 entfernt ist. Daraufhin startet dieses Raumschiff, das mit einem Überlichtgeschwindigkeitsantrieb ausgestattet ist. 38 Jahren vergehen, dann ist es nur noch ein Lichtjahr von F2 entfernt. Von dieser Position aus sendet es die Information an F2.

Also: Die Information ist von F1 nach F2 übermittelt worden. Die Entfernung von F1 und F2 beträgt 100 Lichtjahre, aber diese Übermittelung hat nur 40 Jahre gedauert. Die Funkbojen sind unbeschleunigt, und in ihrer Nähe gibt es keine nennenswerte Raumzeitkrümmung; in dem gelb markierten Bereich ist daher die SRT anwendbar.

Außer den beiden Funkbojen und dem Raumschiff gibt es in diesem Bereich aber noch zwei kleine Raumstationen DS1 und DS2. Auch diese Raumstationen sind unbeschleunigt und massearm. Die beiden Raumstationen sollen von den Kommandanten Bertrand und Clara geführt werden. Die beiden sollen im Bezugssystem der Raumstationen gleich alt sein. Clara wurde auf DS2 geboren und hat DS2 in ihrem ganzen Leben nie verlassen.

Die Raumstationen bewegen sich in der eingezeichneten Bewegungsrichtung mit halber Lichtgeschwindigkeit, und sie sind stets 80 Lichtjahre voneinander entfernt.

Schauen wir uns mal an, was man an den beiden Raumstationen feststellen würde, wenn man sie im Bezugssystem der Funkbojen beobachten würde.
Wenige Sekunden bevor die Uhren von F1 und F2 auf das Jahr 2300 umspringen, fliegt DS1 an F1 vorbei - nur wenige Kilometer entfernt. DS1 funkt ein Bild von Bertrand an F1; Bertrand feiert nämlich gerade seinen Geburtstag auf DS1, er ist 60 Jahre alt geworden; ein Bild von der Gebursttagsfeier wird an F1 gesendet. Genau diese Information wird an das Raumschiff weitergegeben; das Bild wird F2 in 40 Jahren erreichen.

Aus der anfänglichen Entfernung von F2 und DS2 und der Geschwindigkeit von DS2 kann man errechnen, dass sich DS2 und F2 in 40 Jahren kreuzen werden; dabei wird F2 das Geburtstagsbild an DS2 weitersenden.

Wir wollen nun einen genauen Blick auf DS1 und DS2 werfen - aus der Warte der Funkbojen. Die Zeit auf den Raumstationen geht um ca. 15 % langsamer. Außerdem sind Bertrand und Clara erstaunlicherweise nicht gleich alt. Im Jahre 2300 ist Bertrand 60 Jahre alt, aber Clara ist erst 13.8 Jahre alt. Als das Bild von Bertrand Clara erreicht, sind auf den Raumstationen nur ca. 34.6 Jahre vergangen; Bertrand ist 94.6 Jahre alt, Clara 48.4 Jahre alt.

Nun wollen wir die Perspektive wechseln. Wie stellt sich das Ganze aus der Sicht von Bertrand und Clara dar?
Hier das Ergebnis der Umrechnung: DS1 und DS2 haben einen Abstand von 92.4 Lichtjahren. Die Funkbojen sind 86.6 Lichtjahre voneinander entfernt und bewegen sich mit halber Lichtgeschwindigkeit entlang der eingezeichneten Richtung.

Die beiden Kommandanten sind zu jedem Zeitpunkt gleich alt; hingegen zeigen die Uhren von F1 und F2 einen Zeitunterschied von 50 Jahren an und gehen ca. um 15 % langsamer.
Als Bertrand und Clara 48.4 Jahre alt sind, bekommt Clara einen Geburtstagsbild von Bertrand; darauf ist er im Alter von 60 Jahren zu sehen.
Erst 11.6 Jahre nach dem Erhalt des Bildes werden beide 60 Jahre alt, und Bertrand schickt sein Geburtstagsbild los.

Man kann das Spiel auf der anderen Seite wiederholen.

Das führt zu folgender Situation.
Als Bertrand 60 Jahre alt wird, sendet er ein Bild zu Clara. Dazu verwendet er die Funkbojen F1, F2 und ein Raumschiff. Dieses Bild erreicht Clara im Alter von 48.4 Jahren.
Als sie dieses Bild erhält, sendet sie über F3, F4 und ein Raumschiff eine Nachricht. Diese Nachricht trifft auf DS1 ein, als beide gerade 36.8 Jahre alt sind. Die Nachricht enthält Bertrands Bild und die Bitte, besser auf sich aufzupassen. Denn auf dem Geburtstagsbild ist eine böse Sportverletzung bei Bertrand zu erkennen, die eindeutig von Parrises Squares herrührt. Da Bertrand das nun weiß, wird er vor dem betreffenden Geburtstag kein Parisses Squares spielen.