Interstellar - Neuer Film von Christopher & Jonathan Nolan

[Agent Scullie]

Es gibt die Theorie, das es supermassive Schwarze Löcher gibt, die eine ringförmige Singularität besitzen.
Durch diese könnte dann ein Raumschiff regelrecht hinduchfallen und käme dann in einem anderen Universum wieder heraus. Allerdings wurde da das Thema Strahlung völlig ausgeklammert.

Ob die Singularität in Zentrum eines Schwarzen Loches ringförmig ist, hat weniger damit zu tun, ob das Schwarze Loch supermassiv ist, sondern damit, ob es rotiert. Bei einem nichtrotierenden Schwarzen Loch ist die Singularität punktförmig, bei einem rotierenden Schwarzen Loch ringförmig. Siehe auch:

http://www.spektrum.de/astrowissen/lexdt_s02.html#sl

besonders der Abschnitt "Rotierendes Schwarzes Loch", und diese Grafik:



Es gibt tatsächlich Überlegungen, ob eine solche Ringsingularität den Eingang zu einem Wurmloch bilden könnte. Es heißt allerdings, ein solches Wurmloch wäre dann sehr instabil - die kleinste Störung, z.B. durch einen Raumfahrer, der es zu durchqueren versucht, würde es schon zerstören.

So ein Wurmloch, wie es in dem Film gezeigt wird, müsste eher ein sog. traversables Wurmloch sein, wie es erstmals von Kip Thorne beschrieben wurde. Nach den Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie wäre es jedoch erforderlich, dass der Schlund (englisch Throat) so eines Wurmlochs mit einer exotischen Materieform mit negativer Energiedichte ausgefült sein müsste. Sie auch diese Grafik:

[Comander1956]

Hallo Agent Scullie, danke für die ausführliche Erklärung und die Grafiken.
Das die schwarzen Löcher rotieren müssen hatte ich vergessen zu erwähnen.
Ja wieder die "exotische Materie" , ob man diese vielleicht irgendwann einmal herstellen kann? Oder ob sie auf ewig eine hypothetische Theorie bleibt?
Wie es wohl wäre ein Wurmloch zu durchqueren. So wie im Film meistens als Tunnel (auch in Interstellar) dargestellt, wo die Protagonisten ordentlich durchgeschüttelt werden? Oder fliegt man hinein und ist ohne es großartig zu merken, im nächsten Moment in einem anderen Teil des Universums?

Ich weiß, die Frage werde ich wohl niemals beantwortet bekommen. Andererseits wird das Thema in der Science Fiction wohl immer wieder auftauchen.
Gruß,
Richard

[Agent Scullie]

Wie es wohl wäre ein Wurmloch zu durchqueren. So wie im Film meistens als Tunnel (auch in Interstellar) dargestellt, wo die Protagonisten ordentlich durchgeschüttelt werden? Oder fliegt man hinein und ist ohne es großartig zu merken, im nächsten Moment in einem anderen Teil des Universums?

Hier wird das ziemlich realistisch (in dem Sinne, dass sich hier strikt an die von Kip Thorne beschriebene Raumzeit-Metrik gehalten wird) dargestellt:

http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/wurmlochflug/wurmlochflug.html

Da ist auch ein Video verlinkt:

http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de/filme/wurmlochflug_kurz/wurmlochflug_kurz-xd-640x480.mpg

Im Film Interstellar ist demnach die Darstellung des Wurmloch-Eingangs beim Saturn zumindest beim Anflug durchaus realistisch.

[Comander1956]

Danke die Bilder und die Animation zeigen, dass meine Vermutung richtig war. Da gibt es keinen endlosen Tunnel in dem man wie verrückt (siehe Jodie Foster in Contact) durchgeschüttelt wird.
Stimmt bei Interstellar zeigt der Blick auf das Wurmloch,schon das andere Universum. Nach der Animation hätte sich die Endurance schon dort befinden müssen, nachdem sie in das Wurmloch reingeflogen war.

Was aber für den Zuschauer ziemlich langweilig gewesen wäre. Also poppt Nolan die Szene mit Effekten und Sound auf, so das es aussieht, als drurchfliegen sie einen heftigen Tunnel. Wobei dann auch noch diese Gravitationsverzerrungen eine zusätzliche Gefahr zeigen sollten.
Ein änlichen Effekt gab es damals bei "Star Trek Der Film", wo durch eine Fehlfunktion des Warpantriebes ein Wurmloch erzeugt wurde.

Am besten hat mir dazu die Erklärung der Form eines Wurmlochs gefallen. Was zweidimensional ein Kreis ist, muss dreidimensional eine Kugel sein. Man was war ich jahrelang blöd, dass ich da nicht selber drauf gekommen bin.
Sollte nun mal einer unserer zukünftigen Astronauten eine durchsichtige Kugel im All sehen, weis er was er vor sich hat.

[pollux83]

Danke die Bilder und die Animation zeigen, dass meine Vermutung richtig war. Da gibt es keinen endlosen Tunnel in dem man wie verrückt (siehe Jodie Foster in Contact) durchgeschüttelt wird.
Stimmt bei Interstellar zeigt der Blick auf das Wurmloch,schon das andere Universum. Nach der Animation hätte sich die Endurance schon dort befinden müssen, nachdem sie in das Wurmloch reingeflogen war.

Was aber für den Zuschauer ziemlich langweilig gewesen wäre. Also poppt Nolan die Szene mit Effekten und Sound auf, so das es aussieht, als drurchfliegen sie einen heftigen Tunnel. Wobei dann auch noch diese Gravitationsverzerrungen eine zusätzliche Gefahr zeigen sollten.
Ein änlichen Effekt gab es damals bei "Star Trek Der Film", wo durch eine Fehlfunktion des Warpantriebes ein Wurmloch erzeugt wurde.

Am besten hat mir dazu die Erklärung der Form eines Wurmlochs gefallen. Was zweidimensional ein Kreis ist, muss dreidimensional eine Kugel sein. Man was war ich jahrelang blöd, dass ich da nicht selber drauf gekommen bin.
Sollte nun mal einer unserer zukünftigen Astronauten eine durchsichtige Kugel im All sehen, weis er was er vor sich hat.

Bei einem "runden" Wurmloch würde man tatsächlich nur die beiden Kugeln sehen. Wenn man die andere Seite wie im Film bereits sehen kann, dann würde man sich auch sofort auf der anderen Seite befinden. Also kein Tunnel.

Es gibt aber auch flache Wurmlöcher wie bei DS9. Das Analogon dazu wäre ein Schnitt im Papier. Theoretisch müsste das auch gehen. Solche Wurmlöcher könnten dann auch einen Tunnel wie im Film haben. Wie physikalisch machbar diese Wurmlöcher sind weiß ich aber nicht.


Bei Wurmlöchern fällt mir eine VOY-Folge ein, wo sie ein sehr altes Wurmloch gefunden haben. Es führte aber nicht nur durch den Raum, sondern auch durch die Zeit. In einer Doku wurde gezeigt, dass das sogar realistisch ist. Da die Zeit für beide Enden relativ ist, verbinden beide Enden auch unterschiedliche Zeitpunkte, selbst wenn sie am Anfang die gleichen Zeitpunkte miteinander verbunden haben. In der Doku wurde ein Ende mit einem Raumschiff bei fast Lichgeschwindigkeit weggeschickt und als das Raumschiff wieder da war, konnte man mit dem Wurmloch durch die Zeit reisen. (Ich bezeichne das als stationäre Zeitmaschine, mit der man bis zum Einschalten der Zeitmaschine zurückreisen kann. Eine unabhängige Zeitmaschine wie die TARDIS kann überall hinreisen.)

[Hades]

Bei Wurmlöchern fällt mir eine VOY-Folge ein, wo sie ein sehr altes Wurmloch gefunden haben. Es führte aber nicht nur durch den Raum, sondern auch durch die Zeit. In einer Doku wurde gezeigt, dass das sogar realistisch ist. Da die Zeit für beide Enden relativ ist, verbinden beide Enden auch unterschiedliche Zeitpunkte, selbst wenn sie am Anfang die gleichen Zeitpunkte miteinander verbunden haben. In der Doku wurde ein Ende mit einem Raumschiff bei fast Lichgeschwindigkeit weggeschickt und als das Raumschiff wieder da war, konnte man mit dem Wurmloch durch die Zeit reisen. (Ich bezeichne das als stationäre Zeitmaschine, mit der man bis zum Einschalten der Zeitmaschine zurückreisen kann. Eine unabhängige Zeitmaschine wie die TARDIS kann überall hinreisen.)

Soweit ich mich erinnere hat das im Technik und Wissenschaftsforum Agent Scullie bereits ausgeführt. Solang man das "nur 2 von 3 "Gebilde von FTL, Relativität und Kausalität nicht anfassen kann/will sind Wurmlöcher nur dann möglich, wenn beide Enden einem Zeitunterschied unterliegen der größer gleich der Entfernung*Lichtgeschwindigkeit ist.
Also dürfte ein Wurmloch nach Alpha Centaury (4,3 Lichtjahre) muss dann dort auch um mindestens 4 Jahre und 4 Monate Zeitversetzt sein. Somit entsteht keine Informationsverbreitung schneller als Licht.

[Kalyrus]

Wie ein Trailer doch täuschen kann. Hier mal erfreulicherweise in die richtige Richtung. Im Trailer sah man ja nicht viel Scifi, im Film dafür umso mehr.

Schöne Thematik, auch mal ein bisschen anspruchsvoller. Nichts wo alles nur dem Grafikbombast geopfert wird. /edit

[textor]

Er lief gestern auf Pro7, habe ihn mir aber in Ruhe auf I-Tunes gegeben. die Werbeunterbrechungen ziehen so einen Film einfach runter. Selbst ein Anhalten auf I-Tunes ist da schon suboptimal. Der gehört auf die grosse Leinwand ohne Ablenkung!
Ja, ein grosser Film, vielleicht grandios, diese Frage lässt sich vielleicht erst in ein paar Jahren beantworten. Mit ist er in ein paar Szenen noch immer ein bisschen zu viel "Hollywood". Aber das ist "jammern auf extrem hohen Niveau". Wirkliche Abzüge gibt's noch immer dafür, dass alleine die NASA die Menschheit rettet. Das finde ich absurd, insbesondere in Zukunft wird China immer wichtiger beim Thema Raumfahrt. Das RUS null involviert ist ebenso, ohne die hätte man die ISS vor Jahren zusperren können. Nichts desto trotz, ein grosser Film für mich. Ich erhöhe trotzdem meine Wertung leicht und gehe auf:

9 von 10 Wurmlöchern

[textor]

Ich bezeichne das als stationäre Zeitmaschine, mit der man bis zum Einschalten der Zeitmaschine zurückreisen kann.

Quasi die "Primer" (2004) Zeitmaschine, kenne diese nur von da. Für mich auch der "realistischste" Ansatz dieses Themas, wenn es so was überhaupt gibt. Zumindest kommt es hier nicht zu den klassischen Zeitreise Paradoxa.

[chrysi]

Vielleicht ist mir eine Ungereimtheit im Film aufgefallen: Im Film wird behauptet, man könne die Gleichung zur Vereinigung der Relativität und der Quantenphysik nur lösen, wenn die Daten aus dem schwarzen Loch übermittelt werden. Menschen alleine können das Problem nicht lösen. Am Ende erhält Murphy die notwendigen Daten aus dem Schwarzen Loch und schafft es die Gleichung zu lösen. Sie ruft Heureka, als wäre ihr ein Licht aufgegangen.
Zwar wird im Film nicht gezeigt, welche Daten das genau sein sollen. Aber Cooper kann sie einfach anhand von 0en und 1en darstellen. Mir kommt es so vor, als seien die Daten nichts anderes als eine Folge von logisch verknüpften Aussagen. Und dazu müsste man doch auch als Mensch fähig sein.
Ist Physik nicht eher als ein logisches mathematisches System anzusehen, das mit menschlichen Mitteln (Logisches Schließen) irgendwann komplett erschlossen werden kann?
Wenn ich z. B. an Einstein und seine Relativitätstheorie denke, der konnte seine Theorie auch alleine durch Nachdenken (bei der mathematischen Beschreibung hat ihm Marcel Grossmann geholfen) ohne weitere Hilfsmittel aufstellen.

Im Film wird ohnehin nur von einer "Gleichung" gesprochen, die gelöst werden soll. Wenn man sagt, man könne die Gleichung nicht lösen, dann gibt es keinen logischen Weg das zu tun. Z. B. hat x² + 1 = 0 keine reellen Lösungen. Nur weil ich jetzt Daten aus einem Schwarzen Loch bekomme, wird die Gleichung dadurch auch nicht reell lösbar. Wenn ich aber behaupten würde, ich hätte nun Lösungen für diese Gleichung, dann müsste ich doch auch anderen erklären können, wie die Lösung auf einmal zustande kommt und dann würde ich mich in Widersprüche verstricken. Wie denkt ihr darüber?

[Agent Scullie]

Vielleicht ist mir eine Ungereimtheit im Film aufgefallen: Im Film wird behauptet, man könne die Gleichung zur Vereinigung der Relativität und der Quantenphysik nur lösen, wenn die Daten aus dem schwarzen Loch übermittelt werden. Menschen alleine können das Problem nicht lösen. Am Ende erhält Murphy die notwendigen Daten aus dem Schwarzen Loch und schafft es die Gleichung zu lösen. Sie ruft Heureka, als wäre ihr ein Licht aufgegangen.
Zwar wird im Film nicht gezeigt, welche Daten das genau sein sollen. Aber Cooper kann sie einfach anhand von 0en und 1en darstellen. Mir kommt es so vor, als seien die Daten nichts anderes als eine Folge von logisch verknüpften Aussagen. Und dazu müsste man doch auch als Mensch fähig sein.

Die ganze Geschichte mit der Gleichung, die gelöst werden muss, ist ohnehin Blödsinn. Bei der Quantengravitation, also der Vereinigung der Allgemeinen Relativitätsheorie und der Quantentheorie, geht es nicht darum, die Lösung einer bereits bekannten Gleichung zu finden, sondern erst einmal eine Gleichung aufzustellen, die beides, die Gravitation und quantenmechanische Effekte, einheitlich beschreiben kann. Wenn man so eine Gleichung schon hätte nur noch lösen müsste, wäre man schon sehr viel weiter.

So oder so ist es allerdings durchaus möglich, dass neue experimentelle Daten sowohl beim Aufstellen einer neuen Gleichung als auch beim Lösen einer bereits bekannten Gleichung behilflich sein können - indem sie einen auf die richtige Idee bringen. Prinzipiell kann die betreffende Gleichung dann natürlich auch ohne solche Daten allein durch Nachdenken gefunden bzw. gelöst werden.

Im Film wird ohnehin nur von einer "Gleichung" gesprochen, die gelöst werden soll. Wenn man sagt, man könne die Gleichung nicht lösen, dann gibt es keinen logischen Weg das zu tun. Z. B. hat x² + 1 = 0 keine reellen Lösungen.

Naja, mit dem Ausspruch "diese Gleichung kann man nicht lösen" kann man auch meinen, dass man nach intensivstem Nachdenken immer noch keine Lösung gefunden hat und deswegen aus Frustration zu dem Schluss verleitet wird, sie könne grundsätzlich nicht gelöst werden, obwohl sie es eben doch kann.

[chrysi]

Die ganze Geschichte mit der Gleichung, die gelöst werden muss, ist ohnehin Blödsinn. Bei der Quantengravitation, also der Vereinigung der Allgemeinen Relativitätsheorie und der Quantentheorie, geht es nicht darum, die Lösung einer bereits bekannten Gleichung zu finden, sondern erst einmal eine Gleichung aufzustellen, die beides, die Gravitation und quantenmechanische Effekte, einheitlich beschreiben kann. Wenn man so eine Gleichung schon hätte nur noch lösen müsste, wäre man schon sehr viel weiter.

Der Film spielt ja in der Zukunft, vielleicht hat man bis dahin eine Gleichung aufstellen können.

So oder so ist es allerdings durchaus möglich, dass neue experimentelle Daten sowohl beim Aufstellen einer neuen Gleichung als auch beim Lösen einer bereits bekannten Gleichung behilflich sein können - indem sie einen auf die richtige Idee bringen.

Und genau das ist es was ich meine. Eine Idee beinhaltet doch eine oder mehrere logisch verknüpfte Aussagen und ich denke, Menschen alleine sind dazu fähig, diese selbst aufzustellen, wenn die Gleichung schon bekannt ist.

Prinzipiell kann die betreffende Gleichung dann natürlich auch ohne solche Daten allein durch Nachdenken gefunden bzw. gelöst werden.

So sehe ich das auch.

Naja, mit dem Ausspruch "diese Gleichung kann man nicht lösen" kann man auch meinen, dass man nach intensivstem Nachdenken immer noch keine Lösung gefunden hat und deswegen aus Frustration zu dem Schluss verleitet wird, sie könne grundsätzlich nicht gelöst werden, obwohl sie es eben doch kann.

Ja das kann man denken, man müsste aber noch beweisen, dass die Gleichung nicht lösbar ist.
Tatsächlich hat er aber eine Lösung gefunden, im Film heißt es nämlich wörtlich:
Dr. Mann: "Ihr Vater hat die Gleichung gelöst noch bevor ich los geflogen bin."
Dr. Amelia Brand: "Warum hat er sie dann nicht benutzt?"
Dr. Mann: "Die Verbindung von Relativität und Quantenmechanik funktioniert nicht."
Und das finde ich sehr seltsam. Erst heißt es, man könne durch die Lösung der Gleichung die Relativität und die Quantenmechanik miteinander verbinden. Dann findet man die Lösung und meint, man könne sie doch nicht verbinden?

Es wird noch besser: Davor findet ein Gespräch zwischen Murphy und Prof. Brand statt.
Murphy: "Jahrelang haben wir versucht die Gleichung zu lösen ohne die zugrunde liegende Vermutung über die Zeit zu verändern."
Also hat der Prof zwar die Lösung zu seiner Gleichung gefunden, aber er ist von einer Vermutung ausgegangen, die bei der Vereinigung nicht weiterhilft. Wieso hat er nicht nach einer anderen Voraussetzung gesucht und die entsprechende Gleichung gelöst?

Ich glaube mittlerweile, dass die Daten aus dem schwarzen Loch zu einer neuen Theorie mit anderen Voraussetzungen und einer anderen Gleichung führte. Vielleicht wurde deren Lösung auch gleich mit geliefert, vielleicht hat sie aber auch Murphy alleine gelöst. So oder so denke ich aber immer noch, die Menschen auf der Erde hätten all das auch alleine herleiten können, ohne die Hilfe aus einem schwarzen Loch.

[Suthriel]

So oder so denke ich aber immer noch, die Menschen auf der Erde hätten all das auch alleine herleiten können, ohne die Hilfe aus einem schwarzen Loch.

Die Frage ist nur, ob sie das ohne diese Daten noch rechtzeitig geschafft hätten, oder ob es dann einfach zu lange gedauert hätte die richtige Idee oder den nötigen Hinweis zu finden, mit dem das alles klappt, bevor die Erde vollends unbewohnbar wird.
Was immer das für Daten waren, sie enthielten genau diese Info, um die Lösung zu beschleunigen oder in die richtige Bahn zu lenken, bevor alles komplett den Bach runtergeht.

[chrysi]

Die Frage ist nur, ob sie das ohne diese Daten noch rechtzeitig geschafft hätten, oder ob es dann einfach zu lange gedauert hätte die richtige Idee oder den nötigen Hinweis zu finden, mit dem das alles klappt, bevor die Erde vollends unbewohnbar wird. Was immer das für Daten waren, sie enthielten genau diese Info, um die Lösung zu beschleunigen oder in die richtige Bahn zu lenken, bevor alles komplett den Bach runtergeht.

Das stimmt. Wenn ich da z. B. an Fermats letzten Satz denke. Es hat über 350 Jahre gedauert, bis jemand einen vollständigen Beweis dafür anführen konnte.

[Agent Scullie]

Der Film spielt ja in der Zukunft, vielleicht hat man bis dahin eine Gleichung aufstellen können.

Könnte schon sein. Aber dann macht das hier keinen Sinn:

Ja das kann man denken, man müsste aber noch beweisen, dass die Gleichung nicht lösbar ist.
Tatsächlich hat er aber eine Lösung gefunden, im Film heißt es nämlich wörtlich:
Dr. Mann: "Ihr Vater hat die Gleichung gelöst noch bevor ich los geflogen bin."
Dr. Amelia Brand: "Warum hat er sie dann nicht benutzt?"
Dr. Mann: "Die Verbindung von Relativität und Quantenmechanik funktioniert nicht."
Und das finde ich sehr seltsam. Erst heißt es, man könne durch die Lösung der Gleichung die Relativität und die Quantenmechanik miteinander verbinden.

Relativität und Quantenmechanik verbinden kann man nicht durch Lösen einer Gleichung, sondern nur durch Aufstellen einer Gleichung. Sobald die Gleichung aufgestellt ist, beschreibt sie die Verbindung von Relativität und Quantenmechanik, auch wenn man dann noch nicht unbedingt alle Lösungen der Gleichung kennt. Die Gleichung zu lösen spielt da nur insofern eine Rolle, als dass dadurch geprüft werden kann, ob sie überhaupt Lösungen hat - die tollste Gleichung bringt ja nichts, wenn es keine Lösungen für sie gibt.

Zu sagen, die Verbindung von Relativität und Quantenmechanik funktioniere nicht, macht nur Sinn, wenn man damit sagen will, dass die gesuchte Gleichung nicht gefunden werden kann, oder dass die bislang angedachte Gleichung nicht funktioniert, weil sie nicht lösbar ist.

Es wird noch besser: Davor findet ein Gespräch zwischen Murphy und Prof. Brand statt.
Murphy: "Jahrelang haben wir versucht die Gleichung zu lösen ohne die zugrunde liegende Vermutung über die Zeit zu verändern."
Also hat der Prof zwar die Lösung zu seiner Gleichung gefunden, aber er ist von einer Vermutung ausgegangen, die bei der Vereinigung nicht weiterhilft. Wieso hat er nicht nach einer anderen Voraussetzung gesucht und die entsprechende Gleichung gelöst?

Vielleicht war ihm noch nicht klargeworden, dass er von einer bestimmten Vermutung über die Zeit ausging. Oder es war ihm klar, er hatte jedoch keine Idee, wie eine alternative Vermutung aussehen könnte, und hat daher an der bisherigen Vermutung festgehalten in der Hoffnung, es ginge auch damit.

Ich glaube mittlerweile, dass die Daten aus dem schwarzen Loch zu einer neuen Theorie mit anderen Voraussetzungen und einer anderen Gleichung führte.

Nicht vergessen, wir reden hier von einem Film, also einer Fiktion. Da passiert genau das, von dem der Drehbuchautor festlegt, dass es passiert. Auch wenn es auf die reale Welt übertragen gar keinen Sinn macht. Allenfalls kann man darüber spekulieren, was in der realen Welt in einer vergleichbaren Situation passiert wäre.