Antimaterie

[Pille]

Woher wird die Antimaterie für Raumschiffe genommen??
Wird diese produziert oder eingesammelt???

[Souvreign]

Nun ja, normalerweise hat jedes Starfleet Schiff Antimaterie Lagekapseln, die auf Sternenbasen aufgefüllt werden können. Antimaterie ist ja sehr gefährlich und deswegen kann es nicht so einfach eingesammelt werden, aber fast jedes Schiff hat für den absoluten Notfall, falls die Antimateria ausgehen sollte noch einen Antimaterie Generator, der Antimaterie erzeugt, aber viel Energie sprich Wasserstoff für die Fusionsrektoren verbraucht.

Also kann ein Schiff der Sternenflotte (oder auch andere Schiffe mit Antriebssytem auf dieseb BAsis mit Bussardkollektoren und Antimateriegenerator zur Not den Warpantireb auch so betreiben, es kostet aber viel Zeit erst alles zu produzieren und die AUsbeute müsste dabei sehr gering sein...

[Capt. TommyG]

um antimaterie herstellen zu können benötigt man einen antimateriegenerator. meistens haben schiffe mehrere für den notfall an bord, aber diese arbeiten nur mit einer effizienz von etwa zehn prozent. normalerweise werden schiffe bei einer generalinspektion alle paar monate mit neuer antimaterie versorgt. diese stammt aus extra dafür vorgesehenen kraftwerken.

[Geordi LaForge]

Und wie wird die Antimaterie genau hergestellt?

Ich mein sowohl auf einem Schiff mit Hilfe des Antimateriegenerators als auch in den Kraftwerken?

[Raven]

wenn ich das wüßte...........mich würde auch interressieren was zur produktion nötig wäre (Rohstoffe) ?

[Harmakhis]

Materie ist als Rohstoff nötig. Und fragt jetzt nicht welche... das ist theoretisch egal. Willst du Antieisen haben, muss Eisen einsetzen, willst du jedoch Antigummibärchen haben, nimmst du Gummibärchen.

Da die Antimaterie / Materie Fusion bei Star Trek aber mit Wasserstoff, genauer gesagt einem seiner Isotope, Deuterium gemacht wird, braucht man selbiges: Deuterium wird zu Antideuterium umgewandelt und dann im Reaktor wieder miteinander annhiliert.

Hergestellt wird das ganze in dem die Ladung der Kernteilchen umgekehrt wird. Das wird heutzutage in Teilchenbeschleunigern mit sehr, sehr hohen Geschwindigkeiten(99,9% der Lichtgeschwindigkeit) erreicht. Entweder wird das in ST auch so gemacht - was aber aufgrund der riesigen Beschleunigeranlagen, die man benötig unwahrscheinlich und unwirtshcaftlich ist - oder es wird vermutet, dass die Teilchen quantenmechanisch "umgepolt" werden. Hier findet eine komplette Umpolung der Teile statt, aus Minus wird plus und umgekehrt, also aus Elektron wird Positron, aus Proton wird Antiproton und aus Neutron wird schließlich Antineutron!

[Geordi LaForge]

Ich weiß zwar nicht ob das hier herein passt, oder vielleicht doch eher in den treat über das Reisen mit Warp, aber ich hab im Netz nen Bericht gefunden, der einem Informationen liefert, wie in der heutigen Zeit über Antimaterie als Antribsmittel gedacht wird. Die Nasa forscht daran ja auch schon eine ganze Zeit.

Hier erstmal der Link:

http://www.expeditionzone.com/start_hi.cfm?story=2355&business=&club=&member=

Wens interessiert, kann sich das ja mal durchlesen.

Greetz Geordi

[Ich, Q]

Original geschrieben von Captain Proton

willst du jedoch Antigummibärchen haben, nimmst du Gummibärchen.

kann man also auch Molekühle und Molekühl- / Atomverbindungen in den Beschleuniger packen und in Antimaterie verwandeln??
Gibt es überhaupt Antimateriemolekühl(verbindungen)??
Können diese Verbindungen dann auch chemische Reaktionen hervorrufen??

[Harmakhis]

Nein, geschafft wurde das noch nicht - da fehlen uns die reinen technsichen/mechnsichen Möglichkeiten, ganze Moleküle umzuwandeln...

Aber rein physikalisch ist das Möglich. Es geht sogar soweit, dass dein Spiegelbild aus Antimaterie genauso wäre und leben, biologisch reagieren, usw. tun würde. Das wäre alles identisch bis auf den Umstand, dass seine elektische Ladung, deiner genau entgegengesetzt ist.

Man könnte auch sagen wir bestehen aus Anti-Materie und alles andere wäre Materie. Das ist reine Betrachtungssache. Es gibt keine Materieart, die "natürlicher" wäre. Nur aus unserem Blickwinkel bestehen wir aus Materie und alles andere ist Antimaterie. Aber vielleicht gibt es da draußen irgendwelche Wesen, aus Antimaterie, die genauso denken.

[Geordi LaForge]

Hm, also nach dem was ich über Antimaterie weiß, dürften Animoleküle - wenn überhaupt jemals möglich - nur sehr schwer zu bilden sein. Allein die Bildung von Antiwasserstoff ist schon extrem kompliziert.
Kurz zum Prinzip:

Antiwasserstoff läßt sich in einem LEAR (Low Energy Antiproton Ring) herstellen.Dieser Antiprotonen-Speicherring arbeitet im Gegensatz zu anderen Beschleunigern so, dass er die Teilchen auf sehr kleine Energien verlangsamen kann. So kann man versuchen ein Positron dazu zu zwingen, mit einem Antiproton ein Antiwasserstoffatom zu bilden.
Schnelle Antiprotonen werden im LEAR werden mit Atomen des Edelgases Xenon zur Kollision gebracht, wobei hin und wieder ein Elektron-Positron-Paar erzeugt wurde. In seltenen Fällen vereinigte sich ein Antiproton mit einem Positron zu einem Antiwasserstoffatom. Der Nachweis dieser Antiwasserstoffatome erfolgte durch die erneute Zerlegung in die Bestandteile, also über den gleichzeitigen Nachweis von Antiprotonen und Positronen.

Jetzt kannst du dir ja sicher vorstellen, dass dieser Vorgang sich lediglich auf das einfachste Atom bezieht. Andere Atome sind um einiges komplexer aufgebaut, da sie sowohl mehr Antiprotonen, als auch Positronen enthalten müßten. Dazu kommen dann auch noch die Antineutronen, die zunächst erstmal mit den Antiprotonen reagieren müßten, bevor im nächsten Schritt die Positronen dann hinzukommen, die dann das Antiatom "komplettieren" würden.
Bis jetzt hab ich auch noch nix davon gehört, dass ausser Antiwasserstoff schonmal ein anderes Antiatom sythetisiert wurde.


Die Frage ob es zu chemischen Reaktionen mit Antimolekülen kommen würde, läßt sich also auch nur theoretisch beantworten.
Gesetz dem Fall, du hast Bedingungen, in denen sich mit Antimolekülen arbeiten läßt, kann man sicherlich auch Reaktionen mit anderen Molekülen erzwingen. Einzige Einschränkung ist nur, dass es reine Antimolekülreaktionen sein können, da sobald herkömmliche Atome im Spiel sind, automatisch der Zerstrahlungsprozess zwischen Materie und ANtimaterieatomen gleicher Art eintreten würde.

[Geordi LaForge]

Original geschrieben von Captain Proton

Man könnte auch sagen wir bestehen aus Anti-Materie und alles andere wäre Materie. Das ist reine Betrachtungssache. Es gibt keine Materieart, die "natürlicher" wäre.

Man ist sich sogar ziemlich sicher, dass beim Urknall sowohl Materie, als auch Antimaterie entstand, und das in gleichberechtigten Massen. Diese Vermutung haben heute die meisten Quantentheoretiker, und einige Experiemente legen diesen Verdacht auch nahe.
Die Frage die man sich heute stellt ist, warum sich unter der Betrachtungsweise die Materie durchgesetzt hat, und nicht die Antimaterie

[3of5]

Interessanter Thread. Aber es wäre gut wenn ihr bei Themen dieser Art dazu schreiben könntet, was Realität und was Science Fiction ist.

In was für Kraftwerken wird Antimaterie eigentlich gewonnen? Am sinnvollsten wäre es ja, riesige Solar- und Hitzesegel nah an die Sonne zu bauen.

[Bynaus]

Star-Trek, Sci-Fi:
Durch Ladungsumpolung lässt sich jedes beliebige Anti-Atom herstellen.

Heute:
Antiwasserstoff lässt sich herstellen, wenn auch nur in verschwindend kleinen Mengen. Es gibt keine Anti-Moleküle, zumindest bis heute nicht. Es gibt keine "Ladungsumpoler" oder so was dergleichen.

Ladungsumpolung ist aber aus folgendem Grund problematisch: neben der Energieerhaltung und der Drehimpulserhaltung gibt es noch die Baryonenzahlerhaltung. Protonen haben Baryonenzahl +1, Antiprotonen die Baryonenzahl -1. Die Gesamtheit der Baryonen in einer Reaktion muss erhalten bleiben! Das heisst, wenn an einer "Umpolungsreaktion" insgesamt 12 Baryonen (12 Protonen) beteiligt sind, dann müssen es danach auch wieder 12 sein. Nun könnte man sich das so vorstellen, dass es nun eben 24 Protonen und 12 Antiprotonen sind. Doch die "Erzeugung" der 24 zusätzlichen Baryonen (12 Protonen und 12 Antiprotonen) müsste man teuer bezahlen, nämlich in Form von Energie, die zu Masse verdichtet wird gemäss E=mc^2. Somit ist die "Umpolung" an sich eigentlich unmöglich. "Umpolung" hätte etwa denselben Stellenwert wie "Energieerzeugung" oder "Drehimpulsvernichtung", beides Dinge, die an sich unmöglich sind.

[Geordi LaForge]

Hä?

Erstmal grundsätzlich. Baryonen sind eingeteilt in 2 Gruppen, nämlich Nukleonen (Proton/Antiproton und Neutron/Antineutron) und Hyperonen (Alle Teilchen, die schwerer sind als die Nukleonen).

Protonen haben Baryonenzahl +1, Antiprotonen die Baryonenzahl -1. Die Gesamtheit der Baryonen in einer Reaktion muss erhalten bleiben!

Zunächst mal kann die Baryonenzahl überhaupt kein Vorzeichen haben, da diese sich nicht auf die Elementarladung bezieht sondern lediglich eine Aussage darüber macht, wieviele Teilchen vorhanden sind. Die Baryonenzahl kann also lediglich ganzzahlige positive Werte haben

Das heisst, wenn an einer "Umpolungsreaktion" insgesamt 12 Baryonen (12 Protonen) beteiligt sind, dann müssen es danach auch wieder 12 sein.

Ja, das Gesetz von der Erhaltung der Masse muß gelten.

Nun könnte man sich das so vorstellen, dass es nun eben 24 Protonen und 12 Antiprotonen sind. Doch die "Erzeugung" der 24 zusätzlichen Baryonen (12 Protonen und 12 Antiprotonen) müsste man teuer bezahlen, nämlich in Form von Energie, die zu Masse verdichtet wird gemäss E=mc^2. Somit ist die "Umpolung" an sich eigentlich unmöglich. "Umpolung" hätte etwa denselben Stellenwert wie "Energieerzeugung" oder "Drehimpulsvernichtung", beides Dinge, die an sich unmöglich sind.

Und genau ab dem Punkt versteh ich es nicht mehr
IMHO bleibt auch bei der fiktiven Ladungsumpolung die Baryonenzahl gleich. Man nimmt beispielsweise 12 Protonen als Edukt und unter einer gewissen Energieaufwendung erhält man nach der Ladungsumpolung (Reaktion) 12 Antiprotonen als Produkt. Verstehe also nicht ganz, wo bei dieser fiktiven Reaktion Energie zur Masse verdichtet werden muß?

[notschefix]

Re: Hä?

Original geschrieben von Geordi LaForge

Erstmal grundsätzlich. Baryonen sind eingeteilt in 2 Gruppen, nämlich Nukleonen (Proton/Antiproton und Neutron/Antineutron) und Hyperonen (Alle Teilchen, die schwerer sind als die Nukleonen).

Ja, die Einteilung kann man machen, muss man aber nicht..Baryonen beschreiben allgemein Hadronen (Teilchen, die aus Quarks bestehen, genauer Teilchen, die an der starken Wechselwirkung teilnehmen), die aus drei Quarks bestehen.
Es gibt auch Hadronen, die aus 2 Quarks besthen...die Mesonen.

Original geschrieben von Geordi LaForge

Zunächst mal kann die Baryonenzahl überhaupt kein Vorzeichen haben, da diese sich nicht auf die Elementarladung bezieht sondern lediglich eine Aussage darüber macht, wieviele Teilchen vorhanden sind. Die Baryonenzahl kann also lediglich ganzzahlige positive Werte haben

Nein, das ist so nicht richtig...die Baryonenzahl nimmt für antiteilchen immer den negativen Wert an, den ein normales Teilchen derselben Art hat...also hat wie Bynaus schon schrieb ein Proton die Baryonenzahl +1, ein Anti-Proton die Baryonenzahl -1.
Also die Baryonenzahl macht zwar keine Aussage über die Ladung, aber über die Art von Teilchen (Teilchen oder Anti-Teilchen) und darum geht es ja hier...

Original geschrieben von Geordi LaForge

Und genau ab dem Punkt versteh ich es nicht mehr
IMHO bleibt auch bei der fiktiven Ladungsumpolung die Baryonenzahl gleich.

Nein!
Die Ladungsänderung ist völlig egal, sie ist nur die Wirkung...die Ursache für die Umpolung ist ja die Umwandlung eines Teilchens in ein Anti-Teilchen (oder umgekehrt)..und das wird ja durch die Baryonenzahl beschrieben

Also neben der Ladung ändert sich bei einer Umwandlung auch noch die Baryonenzahl.

Original geschrieben von Geordi LaForge

Man nimmt beispielsweise 12 Protonen als Edukt und unter einer gewissen Energieaufwendung erhält man nach der Ladungsumpolung (Reaktion) 12 Antiprotonen als Produkt.

Interessant, also so wie ich das sehe, denkst Du, das durch die Ladungsunpolung Antimaterie entsteht...aber es ist genau andersherum, durch die Umwandlung von Materie in Antimaterie entsteht die Ladungsumpolung...also IMO hast Du hier Ursache und Wirkung vertauscht.

Aber is ja nicht schlimm