Frage von FirebirdExtra, 68

Wie funktioniert ein Raumkrümmer, mit dem man mit einem Raumschiff in Lichtgeschwindigkeit Reisen kann und wie könnte er Aufgebaut sein?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Mathematik & Physik, 22

Die Raumzeit muss irgendwo so stark gekrümmt werden, dass Raum und Zeit ihre Rolle tauschen (so kann man es formulieren).

Das einzige, was wir bisher in dieser Richtung kennen, sind die Ereignishorizonte schwarzer Löcher. Aber man braucht (von außen gesehen) unendlich lange, um sie zu durchqueren.

Für hypothetische Aufbauten solcher Raumzeit-Anordnungen siehe "Alcubierre Drive" (benannt nach dem Physiker, der das vermutlich als erster durchgerechnet hat). Im Internet gibt es hunderte von Diskussionen hierzu, such ein paar raus, die du verstehst.

Antwort
von Mojoi, 27

Ein Raumkrümmer basiert auf zwei Schwarzen Löchern zwischen denen der Raum gefaltet ist. Während die lineare Strecke zwischen zwei Punkten beliebig lang sein kann, ist der Übergang an der Raumfaltung genau 0,00m lang.

Die beiden Schwarzen Löscher müssen keine große Masse haben, es reicht eine Masse von jeweils ca. 2.000 Tonnen. Sie müssen aber, damit sie nicht aufgrund der Hawkingschen Strahlung verdampfen, permanent mit Materie gefüttert werden. Es reichen hier aber einige Kilogramm pro 24h, und es ist egal, was für Materie.

Die Schwarzen Löcher müssen in Schwebe gehalten werden, dazu werden sie einem starken magnetischen Feld ausgesetzt. Dumm ist nur, dass Schwarze Löcher magnetisch neutral sind. Deswegen muss man sie vorher magnetisch aufladen. Das geht recht praktikabel über die Kompensationsspule eines Fluxkompensators.

Auch muss die starke Gravitation nach außen abgeschirmt werden, damit die Schwarzen Löcher sich nicht gegenseitig oder das Schiff verschlucken.

Dazu wird ein Neutralisationsfeld in den Schwarzschildradius gespeist, der eingangsseitig von dem Plasmaentkoppler des Fluxkompensators bedient wird.

Der Energiebedarf ist enorm. Er wird in der Praxis gedeckt durch die enorme Hawkingsche Strahlung der beiden Schwarzen Löcher.

Als einzige Zuführung von außen ist die regelmäßige Versorgung mit Materie notwendig.

Der Raumzeitfalter ist eine der wenigen praktischen Anwendungsgebiete, wo Materie direkt in Energie bzw. Leistung umgewandelt wird.

Achtung! Wenn die Phasenspleißnadel nicht korrekt kalibriert ist, könnte die Wirkphasenkurve um 90° versetzt springen. Dann würde man ohne jegliche räumliche Fortbewegung sich in der Zeit vor oder zurück bewegen!

 

In der nächsten Generation kommt der Raumzeitfalter ohne Nockenwelle aus.

Kommentar von MonkeyKing ,

Hier sind leider einige sachliche Fehler drin:

- Ein Fluxkompensator kommt nur bei Zeitreisen zum Einsatz und eignet sich nicht zur Magnetisierung schwarzer Löcher. 

- Wenn die schwarzen Löcher nur eine Masse von etwa 2000 Tonnen haben ist deren Gravitation sehr gering und muss nicht besonders abgeschirmt werden.

- Die Nockenwell ist ein MUSS und wird auch sicher in tausend Jahren noch ihren Einsatz in der Raumfahrt finden.

Ansonsten guter Artikel!

Kommentar von Mojoi ,

Deine Einwände sind nur zum Teil valide.

- Bitte Google die Funktionsweise der Phasenspleißnadel.

- Du hast prinzipiell recht. Aber die Abschirmung wird von der Berufsgenossenschaft Weltraumhandel und -verkehr vorgeschrieben, insbesondere wenn Kinder an Bord sind. Eine Abschirmung wäre aber bei funktionierendem Magnetfeld und Ausfallstromkreis in der Tat nicht notwendig (mein Schwager betreibt einen ohne Abschirmung).

- Ich geb nur das wieder, was auf der Herstellerseite steht. Allerdings würde ich erst mal abwarten, ob die Steuerkette sich als so robust erweist wie die Nockenwelle. Das Wartungsintervall wird mit 10.000 Lichtjahren angegeben.

Kommentar von PWolff ,

Danke für die Info, dass der Gezeitenkraft-Rekompensator nicht unbedingt notwendig ist! Die Geräte sind m. E. immer noch unverschämt teuer.

Wir sollten noch erwähnen, dass die 10.000 Lichtjahre sich auf die Eigenzeit und die Eigenbewegung beziehen, nicht auf irgendein externes Bezugssystem (wo diese Größen schon aufgrund der speziellen Relativitätstheorie speziell relativ sind).

Kommentar von MonkeyKing ,

Ich wollte schon schreiben dass ich in Google nichts zur Phasenspleißnadel finde, da ist mir erste ingefallen dass ich ja gerade im Jahr 2016 bin. Da KANN es ja nichts dazu gebe, lol!

Kommentar von PWolff ,

Das mit den Fluxkompensatoren stimmt nur für die alten Modelle aus dem letzten Jahrtausend und Anfang dieses Jahrtausends. Seit spätestens 2003 kriegt man eigentlich keine Exemplare mehr ohne Farbkraft-Nachkalibrierung, die auch magnetisch geladene Gluonen sichtbar machen.

Die Nockenwelle kann auch durch eine Donauwelle und ihre Feldquanten, die Nockerln, durch Palatschinken ersetzt werden. Das ist aber z. Z. noch so teuer, dass es sich nicht lohnt. Das könnte sich natürlich ändern, sobald die Klingonen die neue Palatschinken-Mine auf ihrem zweiten Mond fertiggestellt haben.

Kommentar von Mojoi ,

Puh, da musste ich jetzt erst mal nachrecherchieren. Ich bin da nicht so ein technischer. Hab jetzt auf die Schnelle nur gefunden, dass spätestens seit Juni 2238 Donauwellen obligatorisch sind.

Das mit der Farbkraft- Nachkalibrierung ging komplett an mir vorbei. Mein DeLorean ist aus 1999 und hat einen 1985er Nachbau eines Fluxkompensators.

Ich fahr auch nicht so viel damit.

Kommentar von FirebirdExtra ,

Vielen vielen dank, dass ist genau das was ich brauche schön das es noch kompetente Leute auf Gutefrage.net gibt😄😉

Antwort
von valvaris, 34

Um die Raumzeit zu krümmen braucht es entweder ne Menge Schwerkraft, die vermutlich ohne genug Masse nicht aufgebracht werden kann. Unsere Sonne ist für uns ziemlich schwer, aber im Vergleich ein Zwerg, der die Raumzeit nur minimal beeinflusst. Irgendwas um die 0,... % Damit hat der Raum ne Beule, aber ne Krümmung, die als Abkürzung fungieren könnte, ist das noch lange nicht.

Oder es braucht ne große Energie, beispielsweise durch Bewegung oder in Form von magnetischer Kraft. Das ist die zweite Grundlegende Kraft, welche neben der Gravitation existiert.

Die beiden anderen Elementarkräfte sind die Starke und Schwache Wechselwirkung, welche nur innerhalb von Atomen auftreten. Um da ran zu  kommen, müsste viel Energie zugeführt werden, um die vorhandene Bindung zu lösen.

Allerdings ist es für eine Massebehaftete Entität unmöglich, Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, sie kann  nur nah dran kommen. Der Energieaufwand würde immer weiter steigen, je näher man an die Grenze kommt und mehr Energie kann nur in mehr Masse als Treibstoff resultieren.

Abgesehen ist die Lichtgeschwindigkeit der Bereich, in dem Masse und Energie ineinander übergehen und Teilchen, welche exakt Lichtgeschwindkeit haben, also Photonen sind irgendwie beides Wellen und Teilen (Quantenphysik)

Was die Annäherung angeht, sag ich das Stichwort Ionenantrieb beispielsweise.

Antwort
von Nayes2020, 33

Dieser muesste keine masse haben, die masse des raumschiffes absorbieren. 

Und eine meeeeenge energie aushalten können

Antwort
von gtajunky, 3

Wenn das jemand wüsste hätten wir sicher schon so ein "Warp Antrieb"

Antwort
von Weltraumdackel, 6

Ich hab hier mal eine Idee von mir hochgeladen. Daran habe ich die ganze Nacht gesessen. Ich hoffe ich konnte euch helfen:

https://drive.google.com/file/d/0B7kgKijo-p0ibm94VUY0TVktQlU/view

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