Der Warp-Antrieb

[Donar]

@ Valdore

Mag ja sein, dass irgendwann die Technologie so weit ist, dass man theoretisch einen solchen Antrieb bauen könnte, aber woher soll die Energie genommen werden? Nur weil ein paar Jahrhunderte oder so vergehen braucht man dafür nicht weniger Energie und die Energiereserven der Erde werden dadurch auch nicht mehr. Und nur weil man ein Elektron einen Teil eines Nanometers weit "beamen" konnte, heisst das nicht, dass man deswegen auch irgendwann mit Warpgeschwindigkeit reisen kann. Dan könnte ich genauso gut sagen: "Wow, wir haben es geschafft Kaugummi herzustellen, also werden wir irgendwann auch Zeitreisen machen können."

[Valdore]

Mit dem Beamen bezog ich mich darauf, dass die Technik von Star Trek nicht nur Fantasie bleiben muss, sondern auch früher oder später Wirklichkeit sein kann.

Die Energie kann ja auch von der Sonne gewonnen werden, wie z.B. mit einer Dyson-Sphäre.

[Donar]

Blöd nur, dass wir damit unserer Sonne sämtliche Energie entziehen würden und es selbst dann nicht wirklich weit reicht, wenn es überhaupt zu einem Versuch reicht. Damit würde sich die Menschheit dann wohl wirklich endgültig selbst auslöschen, denn die Sonne existiert dann nicht mehr. Vielleicht würde es auch zum nächsten Stern reichen, dann könnten wir dem ja die Energie auch entziehen

[Valdore]

Es könnte ja auch sein das die Technik der Zukunft weniger Energie benötigt als heute angenommen wird. In der Computertechnik wird ja schon heute nach Bio-Transistoren geforscht. Diese würden dann weniger Energie brauchen, als die Transistoren aus Silizium. Damit könnte man vielleicht auch die Energie die ein Warpantrieb benötigt drastisch reduzieren. So müsste man dann weniger Energie zum Herstellen von Antimaterie verwenden und es könnte möglich sein mit den Reserven der Erde oder ein Teil der Sonnenenergie aus zukommen.

[Bynaus]

Das ursprüngliche Paper zum Alcubierre-Warp findet sich übrigens hier:

http://www.arxiv.org/abs/gr-qc/0009013

Es ist also zweifelhaft, ob es technisch überhaupt möglich ist.

Zweifelhaft ist ein etwas starkes Wort, dafür, dass man keine Hinweise darauf hat. Sagen wir einfach, es ist unbekannt, ob es technisch möglich ist. Die Frage nach der Machbarkeit (Realisierbarkeit) ist dann natürlich eine ganz andere...

Und dann die Probleme mit der von dir angesprochenen "negativen Materie" oder Antimaterie und der benötigten Energie.

Negative Materie und Antimaterie ist nicht das gleiche! Antimaterie ist normale, positive Materie mit umgekehrter Ladung und umgekehrtem Spin. Negative Materie hingegen ist Materie mit einer negativen Energiedichte. Im Gegensatz zu Antimaterie, die man zumindest routinemässig herstellen kann (wenn auch nur im ganz kleinen Massstab: einige 10000 Atome gleichzeitig sind der Rekord), hat noch nie jemand negative Materie hergestellt. Eigentlich ist die Ausgangslage also noch viel schlimmer als von dir geschildert.

Und ja, klar, es stimmt schon: für eine Alcubierre-Warp braucht es viel zu viel Energie, als man jemals aus aus allen Energievorräten der Erde herstellen könnte. Nicht einmal, wenn man den ganzen Energieausstoss der Sonne, über ihre gesamte Lebenszeit sammeln würde, würde es reichen (soviel zur Dyson-Sphäre, @Valdore). In der ursprünglichen Version brauchte der Alcubierre-Warp noch Energien von der Grössenordnung "Energieausstoss aller Sterne unserer Galaxis seit ihrer Entstehung zusammen". Heute sind wir bei 3 Sonnenmassen, als der Energie, die man bekommen würde, wenn man 1.5 Sonnenmassen Materie und 1.5 Sonnenmassen Antimaterie zusammenbringen würde... und das ist doch etwas viel...

Mit dem Beamen bezog ich mich darauf, dass die Technik von Star Trek nicht nur Fantasie bleiben muss, sondern auch früher oder später Wirklichkeit sein kann.

Du kannst nicht davon ausgehen, dass, weil ein Technologie-Gadget aus Star Trek teilweise verwirklicht wurde (Quantenteleportation ist NICHT das, was wir in Star Trek unter Beamen verstehen. Mit Quantenteleportation wird man nie Menschen beamen können, aus dem ganz einfachen Grund, dass man die Zigilliarden Atome eines Menschen nicht "verschränken" kann, ohne den Menschen dabei zu zerstören...), dass deswegen gleich alles möglich wird. Einiges, ja, wird möglich sein (etwa die Kommunikatoren, die schon zu einem grossen Teil Realität geworden sind), aber einiges wird auch für immer unmöglich bleiben.

Es kann gut sein, dass der Warpantrieb dazu gehört. Wie schon gesagt, es braucht gewaltige Mengen Energie dazu. Aber wer weiss: vielleicht lässt sich eines Tages eine energiegünstige Variante davon bauen.

[La-Forge]

es mag ja sein das wir nach unserem heutigen wissen weder die technologie haben die raumzeit zu krümmen, noch entsprechende "energievorräte"... aber es ist durchaus möglich das wir mit fortschreitender technologie möglichkeiten finden könnten die es uns ermöglicht die raumzeit zu krümmen und die wesentlich weniger energie braucht... und dabei benutzen wir andere methoden als die des Alcubierre-Warps.


ein schönes beispiel für solch eine entdeckung neuer möglichkeiten ist das handy... wenn man sich die ersten folgen von TOS ansieht wo kirk mit seinem kommunikator rumspielt. damals hielt man es für unmöglich das jeder mensch jederzeit auf der ganzen welt erreichbar wäre. heute wäre das technisch überhaupt kein problem... wenn du das aber jemanden in den 50ern erzählt hättest, der hätte ich in die klapse stecken lassen...

[Bynaus]

Es ist aber auch etwas anderes.
Im einen Fall (Warp) sind es physikalische Gesetze, die die "Unmöglichkeit" diktieren.

Im anderen Fall (Handys) sind es ökonomische Überlegungen, die einem sagen, es sei "unmöglich", ein solche Handy zu bauen. So hätte man, bei entsprechender Bauanleitung, bereits in den 50er Jahren ein solches Handy wie heute bauen können, es wäre einfach unwahrscheinlich teuer gewesen.

[Marvus]

ich glaube auch das der impulsantrieb eine ionenspur hinterlässt soweit ich mich erinnere...

[Marvus]

die borg haben doch auch mehrere tramnswarpspulen an bord...

*knochen hinwerf*

(sucht euch aus was ihr damit anfangen könnt)

[Dax]

die borg haben doch auch mehrere tramnswarpspulen an bord...

*knochen hinwerf*

(sucht euch aus was ihr damit anfangen könnt)

Garnichts würde ich sagen, die Transwarpspulen haben ja nichts mit der Energieerzeugung zu tun. Ein Föderationsschiff hat auch jede Menge Warpspulen

[La-Forge]

ok, ok.. schlechtes Beispiel

anderes beispiel.. kabelgebundene Datenübertragung...funktioniert mit kupfer auch, aber lange nicht so effizient wie mit Glaßfaserkabel. Hierbei ist es die unmöglichkeit von Kupfer beispielsweide mehrere millionen "Telefongespräche" gleichzeitig zu übertragen.. mit glaßfaserkabel kein problem. und damals zu Morse's Zeiten dachte auch niemand daran irgendwann mal Nachrichten mit Licht zu übertragen. wenn man noch weiter in der zeit zurück geht, hielt man es im allgemeinen für unmöglich eine information schneller als einen Reiter zu überbringen.

(mal sehen ob ich mich mit diesem beispiel wieder in die nesseln setze )

[Bynaus]

Hm... ich weiss schon, worauf du hinaus willst. Was du beschreibst, ist der Prozess, etwas (z.B. Signalübertragung über grosse Strecke) effizienter zu machen, etwa, in dem man andere Materialien, kleinere Bauteile, weniger Abwärme, etc. produziert.

Beim Warpantrieb stellen aber die 3 Sonnenmassen Energieäquivalent aber das absolute Minimum an nötiger Energie dar - bei perfekt arbeitenden Maschinen, ohne irgendwelche Verluste, würde man so viel Energie brauchen, wenn man diese Art des Warpantriebs anwendet.

Mag sein, dass die phyiskalischen Gesetze noch einen weiteren, wesentlich Energiegünstigere Art und Weise bieten, um Warp zu erzeugen. Aber da sind wir schon wieder im Reich der puren Spekulation (genauso gut könnte das auch nicht der Fall sein).

Die Energiebedürfnisse des Warpantriebs sind also schon für 100% Effizienz gerechnet, das könnte nicht mehr verbessert werden (aufgrund der physikalischen Prozesse, die dem ganzen Prinzip "Warp" zugrunde liegen).

[DragoMuseveni]

@Bynaus
Du weißt hoffentlich, dass man sich nie schneller als das Licht bewegt!!!
Dadurch, dass der Raum gekrümmt wird verkürzt sich die Strecke!! Wenn man ohne Raumkrümmung die Strecke in gleicher Zeit zurücklegen wollte müsste man schneller als 300.000kms^-1 fliegen, was unmöglich ist!!
Zum Thema:
Es gibt heute schon viele Theorien wie man "Überlichtgeschwindigkeit" erreichen kann!
Mal nen paar Infos:

Cu

Ach so klappt das also

[Donar]

Hm... ich weiss schon, worauf du hinaus willst. Was du beschreibst, ist der Prozess, etwas (z.B. Signalübertragung über grosse Strecke) effizienter zu machen, etwa, in dem man andere Materialien, kleinere Bauteile, weniger Abwärme, etc. produziert.

Beim Warpantrieb stellen aber die 3 Sonnenmassen Energieäquivalent aber das absolute Minimum an nötiger Energie dar - bei perfekt arbeitenden Maschinen, ohne irgendwelche Verluste, würde man so viel Energie brauchen, wenn man diese Art des Warpantriebs anwendet.

Mag sein, dass die phyiskalischen Gesetze noch einen weiteren, wesentlich Energiegünstigere Art und Weise bieten, um Warp zu erzeugen. Aber da sind wir schon wieder im Reich der puren Spekulation (genauso gut könnte das auch nicht der Fall sein).

Die Energiebedürfnisse des Warpantriebs sind also schon für 100% Effizienz gerechnet, das könnte nicht mehr verbessert werden (aufgrund der physikalischen Prozesse, die dem ganzen Prinzip "Warp" zugrunde liegen).

Eben. Und die Goldene Regel der Mechanik lehrt uns...
1. du kannst nie gewinnen.
2. du kannst nicht einmal unentschieden spielen.

Die Energie, die du rausbekommst, ist immer kleiner als die Energie, die du wieder rausbekommst. Dazu wurde der Wirkungsgrad η (Eta) eingeführt. Ein Ottomotor hat z.B. einen Wirkungsgrad von 0,1 bis 0,3. Von der Energie, die du dem Motor zuführst kommen also nur 10-30 % wieder raus, die dann das Auto antreiben.

Für den Warpantrieb heisst das also, dass du auf jeden Fall mehr Energie als das angegebene Äquivalent von 3 Sonnenmassen benötigst. Ganz egal wie vortschrittlich und effizient die Technik auch sein mag. Es mag sein, dass du tatsächlich sogar das Energieäquivalent von 10 Sonnenmassen oder mehr benötigen würdest, vielleicht - je nach dem wie vortgeschritten und effizient die Technik ist - auch "nur" 3,1 Sonnenmassen.

[Bynaus]

Für den Warpantrieb heisst das also, dass du auf jeden Fall mehr Energie als das angegebene Äquivalent von 3 Sonnenmassen benötigst. Ganz egal wie vortschrittlich und effizient die Technik auch sein mag.

Genau das heisst es, für "diese" Art des Warpantriebs.

Wir wissen aber, dass die Relativitätstheorie nicht das letzte Wort in Sache Physik sein kann. Es ist damit nicht prinzipiell ausgeschlossen, dass eine neue Physik auch neuere, energiegünstigere Warpantriebe möglich macht - aber es ist natürlich auch überhaupt nicht sicher, dass das geschehen wird! Möglicherweise sagt uns eine neue Physik auch, dass Warpantriebe ganz unmöglich sind. So hab ich letzhin davon gehört, dass die Kaluza-Klein-Theorie (eine fünfdimensionale Theorie, die neben der Gravitation auch den Magnetismus geometrisch beschreibt) ein "Dilaton-Feld" vorher sagt, das in der Lage wäre, kompaktierte Extradimensionen aufzublähen und damit energiereiche Teilchen aus diesen Dimensionen zur Erzeugung eines Warps zu benutzen. Eine Energieabschätzung liefert eine Geschwindigkeit V bei v = Geschwindigkeit im Normalraum, c = Lichtgeschwindigkeit, E = eingesetzte Energie und m = Masse des Raumschiffs.

V(Warp) = (v/c²)*(E/m)

Wie gesagt, alles spekulativ, da die Kaluza-Klein-Theorie derzeit nicht überprüft werden kann, aber wer weiss...

(Quelle: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=6003)