Der Partikel-Zoo von Star Trek

[McWire]

Dem kann ich mich anschließen, aber wie machen wir es mit der Dichotomie "Fermionen" versus "Bosonen"? Austauschteilchen / Vermittlungsteilchen hätten bosonischen Charakter, nehme ich an. Und die Normalraumpartikel wären dann Fermionen.

Nadionen, Polaronen und Anyonen wären dann Fermionen, während Chrontionen und Vertionen Bosonen wäre.

Subraumpartikel haben einen komplexen Spin, der mehrdimensional ist.

Verteronen verursachen negative Energiedichte und negative (Sub)Raumverzerrung
Tetryonen verursachen positive (Sub)Raumverzerrung

Tachyonen haben komplexe Masse und sind das Photon-Pendant im FTL
Dekyonen verursachen Subraumfeldstörung

Nadionen sind für konventionelle Energieübertragung verantwort
Polaronen für Phasenverschiebungsgeräte
Anyonen für Antiphasenverschiebungsgeräte

Achja: Omega-Moleküle als Moleküle kann man auch lassen, da es ja eher ein Phänomen und kein Teilchen ist.

[irony]

[...] Subraumpartikel haben einen komplexen Spin, der mehrdimensional ist. [....] .

Ist ein "Spin" nicht immer komplex und mehrdimensional? Der Tensorproduktraum (Hilbertraum) setzt sich ja zusammen aus (C x C) x L(R x R x R), wobei C die Menge der komplexen Zahlen und L(.) die Menge der quadratintegrablen Funktionen, und R die reellen Zahlen sind.

Die Spineigenwerte sind dann wieder reell, d.h. halbzahlige (und ganzzahlige) Vielfache von h quer.
Ein Qubit erhält diese Wert ja erst durch Messung und Projektion auf eine Vorzugsrichtung, denke ich. Oder was waren Deine Gedanken?

[Agent Scullie]

Vermittlungsteilchen der Elementarkräft:
+ Chronitonen (+Antichronitonen) als hypothetische Quanten des Zeit-Kontinuum

als Quanten des Raum-Zeit-Kontinuums gelten schon die Gravitonen, die Gravitation hängt ja eng mit der Struktur der Raumzeit zusammen.

+ Vertionen als hypothetische Quanten der entarteten Materie

was meinst du mit entarteter Materie? Materie in Weißen Zwergen oder Neutronensternen? Das ist substanziell betrachtet gewöhnliche baryonische Materie, "entartet" ist nur deren Verhalten, in dem Sinne, dass die Teilchen thermodynamisch gesehen der Fermi-Dirac-Statistik gehorchen statt der klassischen Maxwell-Boltzmann-Statistik. Elektronen in Metallen z.B. sind demnach auch entartet (das ist sogar wichtig, sonst wären Metalle keine elektrischen Leiter). Da braucht's also keine neuen Teilchen oder Quanten für.

Subraumpartikel:

Verteronen, Tetryonen, Dekyonen und Tachyonen als negative oder exotische Energieform

negative Energie bringt man eher mit der quantenmechanischen Vakuumenergie in Zusammenhang, die eine Eigenschaft aller Quantenfelder ist. Obwohl man natürlich extra neue Felder einführen könnte, die besonders negative Beiträge zur Vakuumenergie liefern. Man hat ja auch das Higgs-Feld ersonnen, um einen besonderen Vakuumenergieanteil beizusteuern, der dann für Symmetriebrechungen relevant sein sollte, und sich ganz nebenbei als kosmologische Konstante in den inflationären Modellen erwies.

Nadionen, Polaronen und Anyonen wären dann Fermionen,

warum soll dem so sein?

Subraumpartikel haben einen komplexen Spin, der mehrdimensional ist.

warum soll dem so sein?

Verteronen verursachen negative Energiedichte und negative (Sub)Raumverzerrung
Tetryonen verursachen positive (Sub)Raumverzerrung

inwiefern kann eine Raumverzerrung positiv oder negativ sein? Positiv oder negativ ist eigentlich nur für skalare Größen definiert. Wäre mir neu, dass Raumverzerrungen durch rein skalare Größen beschreibbar wären.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 2 Minuten und 5 Sekunden:

Austauschteilchen / Vermittlungsteilchen hätten bosonischen Charakter, nehme ich an. Und die Normalraumpartikel wären dann Fermionen.

Fermionen vs. Bosonen hat eigentlich nichts mit Normalraum vs. Subraum zu tun. Die heutige Physik kennt ja schon viele Bosonen, und das sind eigentlich alles Normalraumteilchen.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 5 Minuten und 36 Sekunden:

Ist ein "Spin" nicht immer komplex und mehrdimensional?

die Eigenwerte der Spinoperatoren sind reell. Ansonsten ist der Spin natürlich immer dreidimensional, mit 3 Komponenten respektive 3 Spinoperatoren. Ein Spin mit einer anderen Dimensionenzahl als 3 wäre auch sehr problematisch, da er ein naher Verwandter des Bahndrehimpulses ist, der nur in 3 Dimensionen definiert ist. Das äußert sich an den Kommutatorrelationen der drei Spinkomponenten.

[McWire]

als Quanten des Raum-Zeit-Kontinuums gelten schon die Gravitonen, die Gravitation hängt ja eng mit der Struktur der Raumzeit zusammen.

Dann sind die ST-Chronitonen dann eine spezielle Form der Gravitonen.

was meinst du mit entarteter Materie? Materie in Weißen Zwergen oder Neutronensternen? Das ist substanziell betrachtet gewöhnliche baryonische Materie, "entartet" ist nur deren Verhalten, in dem Sinne, dass die Teilchen thermodynamisch gesehen der Fermi-Dirac-Statistik gehorchen statt der klassischen Maxwell-Boltzmann-Statistik. Elektronen in Metallen z.B. sind demnach auch entartet (das ist sogar wichtig, sonst wären Metalle keine elektrischen Leiter). Da braucht's also keine neuen Teilchen oder Quanten für.

Gut, dann lassen wir die Vertionen einfach weg... es wären so oder so nur Quasi-Teilchen wie Phononen.

negative Energie bringt man eher mit der quantenmechanischen Vakuumenergie in Zusammenhang, die eine Eigenschaft aller Quantenfelder ist. Obwohl man natürlich extra neue Felder einführen könnte, die besonders negative Beiträge zur Vakuumenergie liefern. Man hat ja auch das Higgs-Feld ersonnen, um einen besonderen Vakuumenergieanteil beizusteuern, der dann für Symmetriebrechungen relevant sein sollte, und sich ganz nebenbei als kosmologische Konstante in den inflationären Modellen erwies.

Eben die Energieform, die man braucht um ein Wurmloch offen zu halten und welche Alcubierre (oder jemand der sein Modell bearbeitet hat) für seinen Antrieb postuliert hat. Populärwissenschaftlich wird da immer von exotischer Materie gesprochen...

warum soll dem so sein?

Weil ich sie als neue Teilchenfamiliäre sehe, welche Äquivalent zu den Leptonen sind.

warum soll dem so sein?

Die Teilchen selbst sind höherdimensional.

inwiefern kann eine Raumverzerrung positiv oder negativ sein? Positiv oder negativ ist eigentlich nur für skalare Größen definiert. Wäre mir neu, dass Raumverzerrungen durch rein skalare Größen beschreibbar wären.

Die Verteronen erzeugen eine "Dehnung", die Tetryonen eine "Stauchung"... bildlich gesprochen.
Da du der Physiker bist, wäre es nett, wenn du uns den wissenschaftlich korrekten Terminus zur Verfügung stellst.

Fermionen vs. Bosonen hat eigentlich nichts mit Normalraum vs. Subraum zu tun. Die heutige Physik kennt ja schon viele Bosonen, und das sind eigentlich alles Normalraumteilchen.

Er meint, dass die elementaren Bausteine der baryonischen Materie (Elektronen, Quarks) Fermionen sind, während Photonen, Gravitonen & co Bosonen sind.
Für Subraumpartikel ist keiner der beiden Zustände definiert.

die Eigenwerte der Spinoperatoren sind reell. Ansonsten ist der Spin natürlich immer dreidimensional, mit 3 Komponenten respektive 3 Spinoperatoren. Ein Spin mit einer anderen Dimensionenzahl als 3 wäre auch sehr problematisch, da er ein naher Verwandter des Bahndrehimpulses ist, der nur in 3 Dimensionen definiert ist. Das äußert sich an den Kommutatorrelationen der drei Spinkomponenten.

Das habe ich fast befürchtet. Dann müssen wir die neue Eigenschaft des "Hyperspin" einführen.

[Agent Scullie]

Dann sind die ST-Chronitonen dann eine spezielle Form der Gravitonen.

inwiefern sollen Gravitonen eine spezielle Form haben?

Eben die Energieform, die man braucht um ein Wurmloch offen zu halten und welche Alcubierre (oder jemand der sein Modell bearbeitet hat) für seinen Antrieb postuliert hat. Populärwissenschaftlich wird da immer von exotischer Materie gesprochen...

womit dann einfach Materie mit negativer Energiedichte gemeint ist. Allgemein wird als Kandidat hierfür die Vakuumenergie angesehen.
Alcubierre hat die übrigens nicht postuliert, sie ergibt sich wenn man die Alcubierre-Metrik in die ART-Feldgleichungen einsetzt. Zudem braucht man der ART zufolge nicht einfach nur negative Energie, sondern auch ausgesprochen viel davon. Einfach eine neue Teilchensorte einführen, mit der Eigenschaft negative Energie zu haben, bringt in der Hinsicht rein gar nichts.

Die Variante, eine neue Physik zu erfinden, die Wurmlöcher und Warpblase mit realisierbaren Mengen positiver Energie gestattet, ist da viel attraktiver.

Weil ich sie als neue Teilchenfamiliäre sehe, welche Äquivalent zu den Leptonen sind.

lass mich die Frage anders formulieren: was veranlasst dich dazu, das so zu sehen?

Die Teilchen selbst sind höherdimensional.

Teilchen gelten eigentlich als punktförmig, somit dimensionslos. Wenn wir jetzt mal die Stringtheorie außen vor lassen. Und was soll ein komplexer Spin mit höheren Dimensionen zu tun haben?

Die Verteronen erzeugen eine "Dehnung", die Tetryonen eine "Stauchung"... bildlich gesprochen.

ach du meinst, bei einer Warpblase tut man hinten Verteronen hin und vorne Tetryonen? Ich weiß nicht so recht, irgendwie haben die beiden Teilchensorten dann irgendwie zu viel von "Zauberpartikeln".

Da du der Physiker bist, wäre es nett, wenn du uns den wissenschaftlich korrekten Terminus zur Verfügung stellst.

das würde voraussetzen, dass du eine wissenschaftlich korrekte Vorstellung hast

Er meint, dass die elementaren Bausteine der baryonischen Materie (Elektronen, Quarks) Fermionen sind, während Photonen, Gravitonen & co Bosonen sind.
Für Subraumpartikel ist keiner der beiden Zustände definiert.

warum das denn nicht?

Das habe ich fast befürchtet. Dann müssen wir die neue Eigenschaft des "Hyperspin" einführen.

und was soll das sein? Alle "spin-artigen" Größen wie z.B. der starke und schwache Isospin haben eigentlich folgende Eigenschaften:
- drei Komponenten S1, S2, S3
- jede davon mit den Eigenwerten +-1/2, +-3/2, ... bzw. 0, +-1, +-2, ...
- Unschärfebeziehungen delta_S_i * delta_S_j ~ delta_S_k, mit (i,j,k) zyklisch, d.h. (1,2,3), (3,1,2), (2,3,1).
- Quadrat S^2 = S1^2 + S2^2 + S3^2, mit den Eigenwerten s(s+1), wobei s = 0, 1/2, 1, 3/2, 2, ...

Beim starken Isospin z.B. stehen S3 = +-1/2 für Proton und Neutron, beim schwachen Isospin für Elektron und Neutrino.

[McWire]

inwiefern sollen Gravitonen eine spezielle Form haben?

Chronitonen beeinflussen den Ablauf der Zeit, verursachen aber keine räumlichen Veränderungen wie z.B. Anomalien.
Diese Eigenschaften sind kanonisch und müssen in die entsprechende Erklärung einfließen.

womit dann einfach Materie mit negativer Energiedichte gemeint ist. Allgemein wird als Kandidat hierfür die Vakuumenergie angesehen.
Alcubierre hat die übrigens nicht postuliert, sie ergibt sich wenn man die Alcubierre-Metrik in die ART-Feldgleichungen einsetzt. Zudem braucht man der ART zufolge nicht einfach nur negative Energie, sondern auch ausgesprochen viel davon. Einfach eine neue Teilchensorte einführen, mit der Eigenschaft negative Energie zu haben, bringt in der Hinsicht rein gar nichts.

Die Variante, eine neue Physik zu erfinden, die Wurmlöcher und Warpblase mit realisierbaren Mengen positiver Energie gestattet, ist da viel attraktiver.

Das Star Trek Canon bietet nur die Erklärung, dass das Verterium-Kortenid in den Warpspulen Subraumfelder erzeugt, wenn man diesem Material bestimmte Energiesorten aussetzt. (steht so sinngemäß im TNG:TM)

Verteron-Knoten sind Bestandteil von Wurmlöcher wie dem bajoranischen und halten diese stabil.

Diese beiden Infos zusammengefasst, bedeutet, dass Verteronen bzw Verterium genau die Form exotischer Energie bereitstellen, die man dafür nach realwissenschaftlicher Herumrechnerei benötigen würde.

lass mich die Frage anders formulieren: was veranlasst dich dazu, das so zu sehen?

Ich erweitere das Modell der Elementarteilchen einfach um eine fiktive Familie, ohne die anderen Teilchenfamilien zu verändern.
Da sowohl Leptonen und Quarks Fermionen sind, sollte meine neue Teilchenfamilie auch dazu gehören.

Teilchen gelten eigentlich als punktförmig, somit dimensionslos. Wenn wir jetzt mal die Stringtheorie außen vor lassen. Und was soll ein komplexer Spin mit höheren Dimensionen zu tun haben?

Das war nur laienhaft gesprochen. Ich meinte damit, dass einige Eigenschaft um eine oder mehrere Dimension erweitert werden müssen.

In der Elektrotechnik haben wir damals die virtuellen Ströme (Scheinwerte) mit komplexen Zahlen erfasst.

ach du meinst, bei einer Warpblase tut man hinten Verteronen hin und vorne Tetryonen? Ich weiß nicht so recht, irgendwie haben die beiden Teilchensorten dann irgendwie zu viel von "Zauberpartikeln".

Du hast meine Idee erfasst. Da beide Teilchensorten kanonisch mit Subraumfelder zu tun haben, ist diese Erklärung irgendwie plausibel.
Im Endeffekt sind alle fiktiven Partikel aus ST "Zauberpartikel", da sie nur dafür erfunden wurden, um eine bestimmte Eigenschaft oder Funktion zu erklären.
Verteronen wären dann sozusagen die Antiteilchen der Tetryonen.

das würde voraussetzen, dass du eine wissenschaftlich korrekte Vorstellung hast

Ich habe nunmal kein Physik studiert und auch kaum Erfahrung in mathematischen Denken von Differentialgleichungen und Tensoren.

Ich versuche mir alles bidlich vorzustellen in Form von Diagrammen, Zeichnungen und Animationen und einfacher Mathematik.

warum das denn nicht?

Gute Frage... war nur so ein Gefühl.

und was soll das sein? Alle "spin-artigen" Größen wie z.B. der starke und schwache Isospin haben eigentlich folgende Eigenschaften:
- drei Komponenten S1, S2, S3
- jede davon mit den Eigenwerten +-1/2, +-3/2, ... bzw. 0, +-1, +-2, ...
- Unschärfebeziehungen delta_S_i * delta_S_j ~ delta_S_k, mit (i,j,k) zyklisch, d.h. (1,2,3), (3,1,2), (2,3,1).
- Quadrat S^2 = S1^2 + S2^2 + S3^2, mit den Eigenwerten s(s+1), wobei s = 0, 1/2, 1, 3/2, 2, ...

Beim starken Isospin z.B. stehen S3 = +-1/2 für Proton und Neutron, beim schwachen Isospin für Elektron und Neutrino.

Achso... jetzt verstehe ich das... dank deines Beispiels.

Dann müsste man als Unterscheidungsmerkmal eine neue Quantenladung einführen.

[irony]

Okay, ich sehe, wir laufen in einige Probleme der Physik hinein, die wir wahrscheinlich nicht lösen können. Nur mit realer Physik funktioniert Star Trek nicht, da bin ich mir schon ziemlich sicher, und die doch ziemlich frei erfundene Star Trek-Physik mit Verteronen usw. nahtlos in die reale Physik einzuschweißen wird nicht nicht klappen.

Im Prinzip geht es darum die Partikel aufzuordnen, ihnen grundlegende Eigenschaften zuzuweisen, wie etwa fermionischen oder bosonischen Charakter, und die Wechselwirkungen zu bestimmen.

Subraumpartikeln weitere intrinsische Eigenschaften wie einen Hyperspin oder eine Quantenladung zuzuweisen, wie von McWire vorgeschlagen, halte ich für sehr sinnvoll, sonst kommt man nicht so leicht auf den Unterschied zwischen Subraum- und Normalraum-Partikeln.

Dass die herkömmliche Quantenmechanik / Quantenfeldtheorien noch nicht vollständig sind, ist bekannt. Da fehlt zumindest noch die Gravitation. Und die Verteronen sind offenbar auch sehr wichtig.

D.h. als nächstes müsste man mal überlegen, wie eine fünfte oder sechste Wechselwirkung ( = WW) zu den neuen Partikeln passt, und welchen altbekannten WW die neuen Partikel unterliegen, also z.B. nehmen Verteronen an der schwachen WW teil, an der elektromagnetischen, usw.

[McWire]

Okay, ich sehe, wir laufen in einige Probleme der Physik hinein, die wir wahrscheinlich nicht lösen können. Nur mit realer Physik funktioniert Star Trek nicht, da bin ich mir schon ziemlich sicher, und die doch ziemlich frei erfundene Star Trek-Physik mit Verteronen usw. nahtlos in die reale Physik einzuschweißen wird nicht nicht klappen.

Im Prinzip geht es darum die Partikel aufzuordnen, ihnen grundlegende Eigenschaften zuzuweisen, wie etwa fermionischen oder bosonischen Charakter, und die Wechselwirkungen zu bestimmen.

Subraumpartikeln weitere intrinsische Eigenschaften wie einen Hyperspin oder eine Quantenladung zuzuweisen, wie von McWire vorgeschlagen, halte ich für sehr sinnvoll, sonst kommt man nicht so leicht auf den Unterschied zwischen Subraum- und Normalraum-Partikeln.

Dass die herkömmliche Quantenmechanik / Quantenfeldtheorien noch nicht vollständig sind, ist bekannt. Da fehlt zumindest noch die Gravitation. Und die Verteronen sind offenbar auch sehr wichtig.

D.h. als nächstes müsste man mal überlegen, wie eine fünfte oder sechste Wechselwirkung ( = WW) zu den neuen Partikeln passt, und welchen altbekannten WW die neuen Partikel unterliegen, also z.B. nehmen Verteronen an der schwachen WW teil, an der elektromagnetischen, usw.

Nehmen wir mal unsere 8 Teilchen (Vertionen lassen wir mal weg):

Die Wechselwirkungne kürze ich mal ab:

StK = starke Kernkraft
SchK = schwache Kernkraft
G = Gravitation
EM = Elektromagnetismus
SF = Subraumfeld (man könnte hier auch einfach fiktive Scifi-Komponente dazu sagen

A) Subraumpartikel / exotische Partikel

Verteron -> SF, EM (interagiert mit normaler Strahlung), G (interagiert mit Gravitationsfelder), StK (ist mit baryonischer Materie koppelbar -> Verterium)

Tetryon -> SF, G, EM, StK (siehe Verteron)

Tachyonen -> SF, G (Tachyonenstrahlen werden durch Gravitation beeinflusst), EM (man kann sie detektieren)

Dekyon -> SF, G, EM (Dekyonfelder werden durch Gravitation beeinflusst und können elektromagnetisch moduliert werden)

Keine dieser Partikel unterliegt der schwachen Kernkraft, da sie nicht ineinander umwandelbar sind.


B) Normalraumpartikel / exotische Partikel

Chroniton -> SF, EM (Chronitonen entstehen u.a. bei der Wechselwirkung von Materiesorgen unterschiedlicher Phase, wobei bei diesem Prozesse die molekulare Struktur (elektromagnetische Bindung) der Materie zerstört wird.)
SchK (man kann sie mit Anyonen in eine andere Materieform umwandeln)

Anyon -> SF, EM, SchK (sie interagieren mit Chronitonen und können dessen Wirkung aufheben)

Nadion -> EM (sie werden über EM-Energie in Kristallen erzeugt), StK (sie sind in der Lage atomare Strukturen zu zerstören)

Polaron -> EM, SF (sie durchdringen und beeinflussen Subraumfelder)

Vermutlich sind alle 4 Teilchen masselos.

Das Omega-Molekül unterliegt allen Wechselwirkungen.

[Agent Scullie]

Chronitonen beeinflussen den Ablauf der Zeit, verursachen aber keine räumlichen Veränderungen wie z.B. Anomalien.
Diese Eigenschaften sind kanonisch und müssen in die entsprechende Erklärung einfließen.

nun, das könnte einfach eine Kopplung zwischen Chronitonen und Gravitationsfeld bedeuten.

Das Star Trek Canon bietet nur die Erklärung, dass das Verterium-Kortenid in den Warpspulen Subraumfelder erzeugt, wenn man diesem Material bestimmte Energiesorten aussetzt. (steht so sinngemäß im TNG:TM)

im TM steht aber nichts von negativer Energie.

Verteron-Knoten sind Bestandteil von Wurmlöcher wie dem bajoranischen und halten diese stabil.

Quelle?

Diese beiden Infos zusammengefasst, bedeutet, dass Verteronen bzw Verterium genau die Form exotischer Energie bereitstellen, die man dafür nach realwissenschaftlicher Herumrechnerei benötigen würde.

wohl kaum. Für eine Warpblase braucht man ja in der ART nicht einfach nur negative Energie. Man bräuchte die richtige Menge (10^x Sonnenmassen), die richtige Verteilung in den Blasenwänden, und sie müsste mit der Blase mitbewegt sein, was in der ART wiederum nicht möglich ist, da nur Objekte im Blaseninneren mit voller Blasengeschwindigkeit mitgeführt werden können. Kurzum: das was für die realwissenschaftliche Herumrechnerei benötigt würde, kann der im TM beschrschriebene Warpantrieb mit seinen Verterium-Kortenid-Warpspulen überhaupt nicht liefern.

Ich erweitere das Modell der Elementarteilchen einfach um eine fiktive Familie, ohne die anderen Teilchenfamilien zu verändern.
Da sowohl Leptonen und Quarks Fermionen sind, sollte meine neue Teilchenfamilie auch dazu gehören.

das Modell der Elementarteilchen enthält auch Bosonen: Photonen, Gluonen, W- und Z-Bosonen, Gravitonen, Higgs-Bosonen. Warum soll eine neue Teilchenfamilie dann zu den Fermionen zählen?

In der Elektrotechnik haben wir damals die virtuellen Ströme (Scheinwerte) mit komplexen Zahlen erfasst.

man kann monofrequente Wechselströme statt durch sin und cos durch die komplexe e-Funktion ausdrücken, ja:

U(t) = U0 exp(i omega t), I(t) = I0 exp(i (omega t + phi))

wobei bei einer Phasenverschiebung phi zwischen Strom und Spannung, die durch Kapazitäten und Induktivitäten verursacht wird, ein Teil der elektrischen Leistung abwechselnd dem Stromkreis entnommen und ihm wieder zugeführt wird (Energieaustausch mit den elektrischen Feldern der Kapazitäten und magnetischen Feldern der Induktivitäten), was sich als Blindleistung äußert.

Was hat das jetzt mit dem Spin und höheren Dimensionen zu tun?

Du hast meine Idee erfasst. Da beide Teilchensorten kanonisch mit Subraumfelder zu tun haben, ist diese Erklärung irgendwie plausibel.

wenn die Verteronen und Tetryonen die exotische Energie darstellen sollen, die man den ART-Feldgleichungen zufolge zum Betreiben einer Warpblase benötigen würde, hast du aber das Problem, dass sich sich dann nicht vor und hinter dem Raumschiff befinden müssten, sondern seitlich davon. Die Energiedichte der Alcubierre-Lösung hat nämlich eine Proportionalität zu y^2 + z^2, wobei y und z die Richtungen senkrecht zur Bewegung der Blase sind. Sie ist nicht dort am (betragsmäßig) größten, wo der Raum expandiert/kontrahiert, also an den "Polen" der Warpblase, sondern ganz woanders, nämlich am "Äquator". Siehe beigefügtes Bild.

Und die anderen Komponenten des Energie-Impuls-Tensors müssen auch noch berücksichtigt werden. Insbesondere die Energiestromdichte (T^0x, T^0y, T^0z), die auf der Innenseite der Blasenwand zu einem Energiefluss von der Blasenvorderseite zur -rückseite führt und auf der Außenseite zu einem Energiefluss in Gegenrichtung.

Im Endeffekt sind alle fiktiven Partikel aus ST "Zauberpartikel",

kommt drauf an, was sie alles bewerkstelligen sollen.

[McWire]

nun, das könnte einfach eine Kopplung zwischen Chronitonen und Gravitationsfeld bedeuten.

Ja, wenn man es so vereinfachen will.

im TM steht aber nichts von negativer Energie.

Ja, dass ist eine Fan-Theorie meinerseits, die sich auf das "Verterium" stützt und dessen Verwandschaft mit den "Verteron", was ja mit Wurmlöchern zu tun hat.

Quelle?

-> Verteron ? Memory Alpha
(Dort stehen alle relevanten Vorkommnisse mit Angabe der entsprechendne Episode)

wohl kaum. Für eine Warpblase braucht man ja in der ART nicht einfach nur negative Energie. Man bräuchte die richtige Menge (10^x Sonnenmassen), die richtige Verteilung in den Blasenwänden, und sie müsste mit der Blase mitbewegt sein, was in der ART wiederum nicht möglich ist, da nur Objekte im Blaseninneren mit voller Blasengeschwindigkeit mitgeführt werden können. Kurzum: das was für die realwissenschaftliche Herumrechnerei benötigt würde, kann der im TM beschrschriebene Warpantrieb mit seinen Verterium-Kortenid-Warpspulen überhaupt nicht liefern.

Eigentlich ist die Ideen ja vielmehr so, dass das Subraumfeld, was von diesem Material erzeugt wird, die entsprechend nötige Manipulation der Raumzeit erzeugt, indem dieses Feld die entsprechenden Energiemengen und -formen bereitstellt. Aber dieses Feld wird laut TM von Verterium-Kortenid erzeugt.

das Modell der Elementarteilchen enthält auch Bosonen: Photonen, Gluonen, W- und Z-Bosonen, Gravitonen, Higgs-Bosonen. Warum soll eine neue Teilchenfamilie dann zu den Fermionen zählen?

All diese Bosonen sind Vermittlungsteilchen irgendwelcher Wechselwirkungen, was die Nadionen, Polaronen und Anyonen nicht sein sollen. Sie sollen vielmehr Ähnlichkeit mit Elektronen, Myonen, Tauonen oder Neutrinos haben.

man kann monofrequente Wechselströme statt durch sin und cos durch die komplexe e-Funktion ausdrücken, ja:

U(t) = U0 exp(i omega t), I(t) = I0 exp(i (omega t + phi))

wobei bei einer Phasenverschiebung phi zwischen Strom und Spannung, die durch Kapazitäten und Induktivitäten verursacht wird, ein Teil der elektrischen Leistung abwechselnd dem Stromkreis entnommen und ihm wieder zugeführt wird (Energieaustausch mit den elektrischen Feldern der Kapazitäten und magnetischen Feldern der Induktivitäten), was sich als Blindleistung äußert.

Was hat das jetzt mit dem Spin und höheren Dimensionen zu tun?

Die Idee einer blinden Wirkkomponente.. statt einer Blindleistung eben eine Wirkung entlang der Hyperachse, die für sich allein genommen aber keine reale Wirkung auf die Raumzeit ausübt.

wenn die Verteronen und Tetryonen die exotische Energie darstellen sollen, die man den ART-Feldgleichungen zufolge zum Betreiben einer Warpblase benötigen würde, hast du aber das Problem, dass sich sich dann nicht vor und hinter dem Raumschiff befinden müssten, sondern seitlich davon. Die Energiedichte der Alcubierre-Lösung hat nämlich eine Proportionalität zu y^2 + z^2, wobei y und z die Richtungen senkrecht zur Bewegung der Blase sind. Sie ist nicht dort am (betragsmäßig) größten, wo der Raum expandiert/kontrahiert, also an den "Polen" der Warpblase, sondern ganz woanders, nämlich am "Äquator". Siehe beigefügtes Bild.

Das Warpfeld erstreckt sich ja sphärisch um das Raumschiff, von daher kann eine geeignete Feldmanipulation entsprechende Verteilungen erzeugen.

Und die anderen Komponenten des Energie-Impuls-Tensors müssen auch noch berücksichtigt werden. Insbesondere die Energiestromdichte (T^0x, T^0y, T^0z), die auf der Innenseite der Blasenwand zu einem Energiefluss von der Blasenvorderseite zur -rückseite führt und auf der Außenseite zu einem Energiefluss in Gegenrichtung.

kommt drauf an, was sie alles bewerkstelligen sollen.

Verteronen dienen vorallem zur Stabilisierung von Wurmlöchern und Warpfeldern
Tetryonen kommen oft in Verbindung mit Raumanomalien und auch in Verbindung mit einigen FTL-Varianten vor (Tetryonplasma-Warpantrieb, Tetryonreaktor des Subraumkatapult)
Deykonen kommen in Verbindung mit Raumanomalien vor
Tachyonen in Verbindung mit FTL-Sensoren und temporalen Anomalien
Chronitonen in Verbindung mit Materiephasenverschiebung, Tarnfeldern und temporalen Anomalien

Nadionen sind die Hauptbestandteil von Phaser- und Disruptorstrahlen
Polaronen sind Hauptbestandteil von Polaronwaffen, die Subraumfelder durchdringen können
Anyonen sind in der Lage künstliche Phasenverschiebung aufzuheben und Chronitonen an ihrer Wirkung zu hindern.

[Agent Scullie]

-> Verteron ? Memory Alpha

in Anbetracht dessen, dass der Artikel von dir stammt, ist das wenig beeindruckend

Eigentlich ist die Ideen ja vielmehr so, dass das Subraumfeld, was von diesem Material erzeugt wird, die entsprechend nötige Manipulation der Raumzeit erzeugt, indem dieses Feld die entsprechenden Energiemengen und -formen bereitstellt.

gerade sagtest du noch, die Verteronen seien für die Expansion zustände, die Tetryonen für die Kontraktion, so dass man sie hinter und vor dem Schiff anhäufen müsste. Wenn sie aber für die negative Energiedichte sorgen sollen, müssen sich seitlich vom Schiff befinden (siehe Energieverteilung). Das beides passt nicht zusammen.

All diese Bosonen sind Vermittlungsteilchen irgendwelcher Wechselwirkungen, was die Nadionen, Polaronen und Anyonen nicht sein sollen. Sie sollen vielmehr Ähnlichkeit mit Elektronen, Myonen, Tauonen oder Neutrinos haben.

sollen die Nadionen nicht mit Phaserstrahlen zu tun haben? Wenn wir annehmen, dass ein Phaserstrahl einem Laserstrahl ähnelt, der darauf basiert, dass ganz viele Photonen im gleichen Quantenzustand sind, was nur möglich ist weil Photonen als Bosonenn nicht dem Pauli-Prinzip unterliegen, wäre ein Strahl aus fermionischen Nadionen problematisch, weil die eben nicht im gleichen Zustand sein können.

Die Idee einer blinden Wirkkomponente.. statt einer Blindleistung eben eine Wirkung entlang der Hyperachse, die für sich allein genommen aber keine reale Wirkung auf die Raumzeit ausübt.

in der Wechselstromtechnik heißt die Blindleistung nicht Blindleistung, weil sie entlang einer Hyperachse wirken würde, sondern weil sie Energie beschreibt, die periodisch dem Stromkreis entnommen und wieder zugeführt wird, im Unterschied zur Wirkleistung, die dauerhaft entnommen wird. Die Blindleistung hat auch nicht viel mit der komplexen Schreibweise zu tun, diese dient nur dazu, Schwingungsvorgänge komfortabler als mit trigonometrischen Funktionen auszudrücken (Beispiel: exp(i(x+y)) ist einfach exp(ix)*exp(iy), für cos(x+y) oder sin(x+y) müsste man erst die Additionstheoreme rauskramen). Die Blindleistung bekommt man selbstverständlich auch bei reeller Schreibweise.

Und wenn wir jetzt mal davon ausgehen, es gäbe eine Wirkung entlang der Hyperachse, was hat dann der Spin damit zu tun?

Das Warpfeld erstreckt sich ja sphärisch um das Raumschiff, von daher kann eine geeignete Feldmanipulation entsprechende Verteilungen erzeugen.

das passt aber nicht damit zusammen, dass der Verteronen für die Expansion, die Tetryonen für die Kontraktion zuständig sind.

PS: da du ja immer darauf hinweist, dass du dich nicht mit Tensormathematik auskennst: zumindest der metrische Tensor sollte eigentlich relativ einfach zu verstehen sein. Du stellst dir eine 4D-Raumzeit vor, in der jeder Punkt durch 4 Koordinaten (t,x,y,z) beschrieben wird. Jetzt nimmst du zwei benachbarte Punkte (t,x,y,z), (t+dt, x+dx, y+dy, z+dz) mit den Koordinatendifferenzen (dt, dx, dy, dz), und fragst nach dem (raumzeitlichen) Abstand ds der beiden Punkte, in Abhängigkeit der 4 Koordinatendifferenzen. Dieser Abstand wird durch die Metrik mittels des metrischen Tensors g_ij, einer 4*4-Matrix, angegeben:

ds^2 = sum_i sum_j g_ij dx^i dx^j

wobei die Indices i und j von von 0 bis 3 laufen, und x^0 = c*dt, x^1=x, x^2=y, x^3=z. Zu beachten ist, dass ^i nicht für eine Potenz steht, sondern für einen hochgestellten Index. Das hat etwas mit ko- und kontravarianten Komponenten von Vektoren zu tun, was man aber nicht notwendigerweise verstehen muss. In einer flachen Raumzeit hat der metrische Tensor die einfache Gestalt:

g_00 = 1, g_11 = g_22 = g_33 = -1, g_ij = 0 für i != j

so dass

ds^2 = (dx^0)^2 - (dx^1)^2 - (dx^2)^2 - (dx^3)^2 = (cdt)^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2

Gekrümmte Raumzeiten werden durch Abweichungen des metrischen Tensor von dieser einfachen Gestalt beschrieben. Wichtig zu wissen ist noch, dass auf der Weltlinie eines Beobachters, für den eine reelle Eigenzeit vergehen soll, zwei benachbarte Punkte stets einen Abstand mit ds^2 > 0 haben müssen, was in einer flachen Raumzeit gerade dazu führt, dass v > c verboten ist.

[McWire]

in Anbetracht dessen, dass der Artikel von dir stammt, ist das wenig beeindruckend

Ich bin nunmal für die wissenschaftlich-technischen Artikel bei MA zuständig.
Ausserdem stammen die fiktiven Daten ja nicht von mir, sondern ergeben sich aus dem Star Trek Canon.

gerade sagtest du noch, die Verteronen seien für die Expansion zustände, die Tetryonen für die Kontraktion, so dass man sie hinter und vor dem Schiff anhäufen müsste. Wenn sie aber für die negative Energiedichte sorgen sollen, müssen sich seitlich vom Schiff befinden (siehe Energieverteilung). Das beides passt nicht zusammen.

Sagen wir mal so:

Die Verteronen sind für den expandierenden Feldanteile zuständig, die Tetryonen für den stauchenden Feldanteil.
Entweder als Vermittlungsteilchen oder als Träger dieser Feldenergie.

sollen die Nadionen nicht mit Phaserstrahlen zu tun haben? Wenn wir annehmen, dass ein Phaserstrahl einem Laserstrahl ähnelt, der darauf basiert, dass ganz viele Photonen im gleichen Quantenzustand sind, was nur möglich ist weil Photonen als Bosonenn nicht dem Pauli-Prinzip unterliegen, wäre ein Strahl aus fermionischen Nadionen problematisch, weil die eben nicht im gleichen Zustand sein können.

Punkt für dich... also sind Nadionen, Polaronen und Anyonen ab sofort Bosonen

in der Wechselstromtechnik heißt die Blindleistung nicht Blindleistung, weil sie entlang einer Hyperachse wirken würde, sondern weil sie Energie beschreibt, die periodisch dem Stromkreis entnommen und wieder zugeführt wird, im Unterschied zur Wirkleistung, die dauerhaft entnommen wird. Die Blindleistung hat auch nicht viel mit der komplexen Schreibweise zu tun, diese dient nur dazu, Schwingungsvorgänge komfortabler als mit trigonometrischen Funktionen auszudrücken (Beispiel: exp(i(x+y)) ist einfach exp(ix)*exp(iy), für cos(x+y) oder sin(x+y) müsste man erst die Additionstheoreme rauskramen). Die Blindleistung bekommt man selbstverständlich auch bei reeller Schreibweise.

Du solltest das was ich sage nicht zu wörtlich sondern sinngemäß nehmen.
Der Raum wird (aus Sicht des nulldimensionalen Raumpunkt) gestaucht und wieder gestreckt.
Das könnte man sinngemäß(!) mit einer Schwingung (periodischen Stromänderun) in der Elektrotechnik vergleichen, wobei im Falle der fiktiven Star Trek Physik die Schwingung mit der Hyperachse (dem Subraum) zusammenhängt... wobei ich mathmatisch den Subraumanteil mit imaginären Zahlen beschreibe.

Und wenn wir jetzt mal davon ausgehen, es gäbe eine Wirkung entlang der Hyperachse, was hat dann der Spin damit zu tun?

Garnix.

das passt aber nicht damit zusammen, dass der Verteronen für die Expansion, die Tetryonen für die Kontraktion zuständig sind.

Warum?

Wenn das Warpfeld beide Partikel enthält und sie so trennt, dass die Tetryonen ihre Wirkung nach vorne und die Verteronen ihre Wirkung nach hinten ausüben.

Wie gesagt, ist das nur so eine unverbindlich Überlegung... wie man diese Partikelsorten sinnvoll in die Physik einbauen könnte.

Ich bin für alternative Vorschläge offen.

PS: da du ja immer darauf hinweist, dass du dich nicht mit Tensormathematik auskennst: zumindest der metrische Tensor sollte eigentlich relativ einfach zu verstehen sein. Du stellst dir eine 4D-Raumzeit vor, in der jeder Punkt durch 4 Koordinaten (t,x,y,z) beschrieben wird. Jetzt nimmst du zwei benachbarte Punkte (t,x,y,z), (t+dt, x+dx, y+dy, z+dz) mit den Koordinatendifferenzen (dt, dx, dy, dz), und fragst nach dem (raumzeitlichen) Abstand ds der beiden Punkte, in Abhängigkeit der 4 Koordinatendifferenzen. Dieser Abstand wird durch die Metrik mittels des metrischen Tensors g_ij, einer 4*4-Matrix, angegeben:

ds^2 = sum_i sum_j g_ij dx^i dx^j

wobei die Indices i und j von von 0 bis 3 laufen, und x^0 = c*dt, x^1=x, x^2=y, x^3=z. Zu beachten ist, dass ^i nicht für eine Potenz steht, sondern für einen hochgestellten Index. Das hat etwas mit ko- und kontravarianten Komponenten von Vektoren zu tun, was man aber nicht notwendigerweise verstehen muss. In einer flachen Raumzeit hat der metrische Tensor die einfache Gestalt:

g_00 = 1, g_11 = g_22 = g_33 = -1, g_ij = 0 für i != j

so dass

ds^2 = (dx^0)^2 - (dx^1)^2 - (dx^2)^2 - (dx^3)^2 = (cdt)^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2

Gekrümmte Raumzeiten werden durch Abweichungen des metrischen Tensor von dieser einfachen Gestalt beschrieben. Wichtig zu wissen ist noch, dass auf der Weltlinie eines Beobachters, für den eine reelle Eigenzeit vergehen soll, zwei benachbarte Punkte stets einen Abstand mit ds^2 > 0 haben müssen, was in einer flachen Raumzeit gerade dazu führt, dass v > c verboten ist.

Ok, das habe ich jetzt verstanden. Danke

[Agent Scullie]

Du solltest das was ich sage nicht zu wörtlich sondern sinngemäß nehmen.
Der Raum wird (aus Sicht des nulldimensionalen Raumpunkt) gestaucht und wieder gestreckt.
Das könnte man sinngemäß(!) mit einer Schwingung (periodischen Stromänderun) in der Elektrotechnik vergleichen,

nicht wirklich. Die Expansion/Kontraktion ist ja nicht periodisch. Wenn wir uns vorstellen, wie ein Raumpunkt von einer Warpblase passiert wird, so gibt's erst eine Kontraktion, dann eine Weile gar nichts, und dann eine Expansion, und das war's dann, keine periodische Wiederholung, keine Schwingung.

wobei ich mathmatisch den Subraumanteil mit imaginären Zahlen beschreibe.

warum das denn?

[McWire]

nicht wirklich. Die Expansion/Kontraktion ist ja nicht periodisch. Wenn wir uns vorstellen, wie ein Raumpunkt von einer Warpblase passiert wird, so gibt's erst eine Kontraktion, dann eine Weile gar nichts, und dann eine Expansion, und das war's dann, keine periodische Wiederholung, keine Schwingung.

warum das denn?

Ich glaube wir verstehen unter "periodisch" verschiedene Deutungen.

So wie du es beschreibst, wäre eine Warpfeldinteraktion eine halbe Periode... also von Ruhelage in die "höhere Lage" wieder zurück in die Ruhelage.

@ Imaginäre Zahlen:

Gibt es etwas, was dagegen spricht?

[irony]

Hallo, ich bin jetzt auch erstmal etwas überfordert, auf Eure "komplexen" Beiträge usw. umfassend einzugehen, die aber natürlich sehr interessant sind.

sollen die Nadionen nicht mit Phaserstrahlen zu tun haben? Wenn wir annehmen, dass ein Phaserstrahl einem Laserstrahl ähnelt, der darauf basiert, dass ganz viele Photonen im gleichen Quantenzustand sind, was nur möglich ist weil Photonen als Bosonenn nicht dem Pauli-Prinzip unterliegen, wäre ein Strahl aus fermionischen Nadionen problematisch, weil die eben nicht im gleichen Zustand sein können.

Was Fermionen-Strahlen angeht. Das Bündeln eines Strahls gibt es auch mit Fermionen, etwa in Teilchenbeschleunigern mit Protonen und Antiprotonen, oder man kann auch mit Neutronen aus Reaktoren einen "Strahl" erzeugen, im Prinzip wenigstens, und die Frage wäre eher, wie stark kann man einen solchen Strahl bündeln und die Intensität dabei maximieren?

Und wie sieht es mit dem Pauli-Prinzip bei freien Teilchen aus? Kontinuierliches Spektrum von Eigenwerten?

Punkt für dich... also sind Nadionen, Polaronen und Anyonen ab sofort Bosonen

Wenn Nadionen usw. Bosonen sein sollen, wie wäre es mit einer Analogie zu den Mesonen, die aus zwei Quarks bestehen und bosonisch sind? Immerhin gelten Phaser doch als "Partikelwaffen", und da stellt man sich einen Partikel zumindest massereicher als ein Photon vor.