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Dimension/Größe von einer "Raumverzerrung"

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  • Dimension/Größe von einer "Raumverzerrung"

    Ich habe eine Frage an alle studierten Physiker oder anderweitig gebildete Menschen, die mir diese Frage vielleicht beantworten können:

    Zum Problem:
    In Star Trek gibt es ja den Warpantrieb, der ganz grob auf der Warptheorie von Alcubierre basiert. Natürlich nicht direkt, da Star Trek und der fiktive Warpantrieb der Serie älter als Alcubierres ART-Lösung ist.. darum geht es mir aber auch nicht.

    Stark vereinfacht beschrieben wird eine Blase erzeugt und entweder in der Blasenwand (Alcubierre) oder in der Blase selbst (Version von "Agent Scullie" -> http://www.scifi-forum.de/science-fi...ml#post1927139 ff.) die Metrik der Raum-Zeit (oder des Raumes? .. verdammt ich verwechsle das ständig ) verändert.

    Also der Raum wird vor dem Raumschiff quasi kontrahiert und hinter dem Raumschiff expandiert, um es mal bildlich zu beschreiben.

    Ob das jetzt nun klappt oder nicht, ob man die ART modifizieren muss oder nicht, will ich hier nicht diskutieren, dafür gibt es den obigen Thread und noch paar "Warpthreads" hier im Wissenschaft&Technik-Unterforum!

    Zur eigentlichen Frage:
    In welcher Maßeinheit müsste man diese Kontaktion und Expansion bzw. die stärke einer Raumdistorsion / Raumverzerrung allgemein angeben?

    Die fiktive Star Trek Einheit "Cochranen" ist ja nur Technobabble und ziemlich nichtssagend. Einzig ist bekannt, dass 1 Cochranen das Äquivalent zu 1-facher Lichtgeschwindigkeit ist und Cochranen-Werte und scheinbare Geschwindigkeit des Raumschiff direkt proportional zueinander sind.

    Mich interessiert jetzt einfach, welche physikalische Dimension d.h. welche Messgröße diese Raumeigenschaft hat.

    Außerdem würde ich gerne wissen, wie man diese "Raumverzerrung" in relative, scheinbare Raumschiffsgeschwindigkeit umrechnet und zwar nach einem realphysikalischen Konzept und nicht nach einem fiktiven Konzept.

    Schonmal im Voraus Danke für alle informativen Antworten!
    Mein Profil bei Memory Alpha
    Treknology-Wiki

    Even logic must give way to physics. / Sogar die Logik muss sich der Physik beugen. -- Captain Spock, 2293

  • #2
    Zitat von McWire Beitrag anzeigen
    Ich habe eine Frage an alle studierten Physiker oder anderweitig gebildete Menschen, die mir diese Frage vielleicht beantworten können:
    Zu ersterem gehöhre ich leide rnoch nicht und ich bezweifle auch das ich zu der zweiten Gruppe gehöhre, sobal dauch nur 0,001% detail ins spiel kommen

    Um genau zu sein ist mein jetziger Bezug zur Physik der des 12-Klässlers im Physik-Leistungskurs.


    Wem meine Meinung trotzdem interresiert kann ja ab hier weiterlesen. Wer nicht - nun, ich würds auch nicht ^^


    Also Ich würde eine Größe einführen, die in ganz entferntem Sinne der Magnetischen Flussdichte ( ф ) ähnelt.

    Bei der Magnetischen Flussdichte wird beschrieben, wie viel Magnetisches Feld durch eine Kupferspule "fließt" - damit lässt sich die Induktion mathematisch beschreiben.

    Evtl. könnte man dieses Prinzip so anwnden, dass man eine Größe erhällt, die beschreibt, wieviel Raum vor dem Schiff komprimiert, nach hinten "transportiert" wir und sich dort wieder ausdehnt.

    Frage an die die wirklich Ahnung habe:
    Ist das völliger Quatsch oder im ganz groben brauchbar

    GRUß - TOM
    Drum hab ich mich der Magie ergeben,
    Daß ich nicht mehr mit saurem Schweiß
    Zu sagen brauche, was ich nicht weiß;
    Daß ich erkenne, was die Welt - Im Innersten zusammenhält!

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    • #3
      Zitat von McWire Beitrag anzeigen
      Zur eigentlichen Frage:
      In welcher Maßeinheit müsste man diese Kontaktion und Expansion bzw. die stärke einer Raumdistorsion / Raumverzerrung allgemein angeben?

      Die fiktive Star Trek Einheit "Cochranen" ist ja nur Technobabble und ziemlich nichtssagend. Einzig ist bekannt, dass 1 Cochranen das Äquivalent zu 1-facher Lichtgeschwindigkeit ist und Cochranen-Werte und scheinbare Geschwindigkeit des Raumschiff direkt proportional zueinander sind.

      Mich interessiert jetzt einfach, welche physikalische Dimension d.h. welche Messgröße diese Raumeigenschaft hat.
      Bei Alcubierre kann man an jedem Raumpunkt einen lokalen Expansionsfaktor Theta(x,y,z) angeben, der angibt, wie stark ein kleines Volumenelement um den Punkt herum mit der Zeit anwächst bzw. schrumpft, siehe Abbildung 3 in meinem PDF-Dokument

      http://www.scifi-forum.de/science-fi...ml#post2055785

      Die Einheit dieses Expansionsfaktors ist 1/Sekunde, da er angibt um welchem (einheitenlosen) Faktor das Volumenelement in einer bestimmten Zeit größer oder kleiner wird. Die Einheit kann man auch aus der Formel für Theta ablesen:

      Theta = vs (x-xs)/rs f'(rs)

      vs hat die Einheit m/s, (x-xs)/rs ist dimensionslos (Strecke durch Strecke), f(rs) ist ebenfalls dimensionslos, so dass die Ableitung f'(rs) die gleiche Einheit wie 1/rs hat, also 1/m. Insgesamt ist die Einheit folglich (m/s) / m = 1/s.

      Zitat von McWire Beitrag anzeigen
      Außerdem würde ich gerne wissen, wie man diese "Raumverzerrung" in relative, scheinbare Raumschiffsgeschwindigkeit umrechnet und zwar nach einem realphysikalischen Konzept und nicht nach einem fiktiven Konzept.
      die Unterscheidung zwischen Realphysik und Fiktion macht hier wenig Sinn, da der Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit vs und dem lokalen Expansionsfaktor trivial ist. Alcubierre macht es allerdings genau anders herum als wie du es haben willst: er legt erst fest, dass er eine Warpblase haben will, die sich mit der Geschwindigkeit vs fortbewegt, und errechnet daraus den lokalen Expansionsfaktor. Die Formel für den Zusammenhang zwischen den beiden Größen ist oben angegeben, die Herleitung der Formel würde noch mehr Mathematik erfordern.

      Kommentar


      • #4
        Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
        Bei Alcubierre kann man an jedem Raumpunkt einen lokalen Expansionsfaktor Theta(x,y,z) angeben, der angibt, wie stark ein kleines Volumenelement um den Punkt herum mit der Zeit anwächst bzw. schrumpft, siehe Abbildung 3 in meinem PDF-Dokument

        http://www.scifi-forum.de/science-fi...ml#post2055785

        Die Einheit dieses Expansionsfaktors ist 1/Sekunde, da er angibt um welchem (einheitenlosen) Faktor das Volumenelement in einer bestimmten Zeit größer oder kleiner wird. Die Einheit kann man auch aus der Formel für Theta ablesen:

        Theta = vs (x-xs)/rs f'(rs)

        vs hat die Einheit m/s, (x-xs)/rs ist dimensionslos (Strecke durch Strecke), f(rs) ist ebenfalls dimensionslos, so dass die Ableitung f'(rs) die gleiche Einheit wie 1/rs hat, also 1/m. Insgesamt ist die Einheit folglich (m/s) / m = 1/s.

        die Unterscheidung zwischen Realphysik und Fiktion macht hier wenig Sinn, da der Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit vs und dem lokalen Expansionsfaktor trivial ist. Alcubierre macht es allerdings genau anders herum als wie du es haben willst: er legt erst fest, dass er eine Warpblase haben will, die sich mit der Geschwindigkeit vs fortbewegt, und errechnet daraus den lokalen Expansionsfaktor. Die Formel für den Zusammenhang zwischen den beiden Größen ist oben angegeben, die Herleitung der Formel würde noch mehr Mathematik erfordern.
        Ok, soweit habe ich alles verstanden... und nun zum konkreten Fall.

        Wie groß in 1/s müsste das Theta sein, damit vs genau Lichtgeschwindigkeit ist?

        Dann habe ich den benötigten Umrechnungsfaktor für 1/s auf die fiktive Einheit "Cochranen"
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        • #5
          Zitat von McWire Beitrag anzeigen
          Ok, soweit habe ich alles verstanden... und nun zum konkreten Fall.

          Wie groß in 1/s müsste das Theta sein, damit vs genau Lichtgeschwindigkeit ist?
          na die Formel habe ich doch angegeben:

          Theta(x,y,z) = vs (x-xs)/rs f'(rs)

          Neben der Geschwindigkeit vs musst du noch den Punkt (x-xs,y,z) vom Blasenmittelpunkt gesehen angeben, für den du Theta wissen willst, sowie die Ableitung f'(rs), die die Dicke der Blasenwand definiert.

          Nehmen wir als Beispiel an, die Wanddicke soll 1 Meter sein. Dann ist f'(rs) innerhalb der Wand näherungsweise 1 / (1 Meter) = 1 1/m. Und du willst die vordere Front der Blasenwand betrachten, also x-xs = rs. Dann ist für vs=c

          Theta(xs+rs,0,0) = c * 1/m = 300.000 1/s

          Zitat von McWire Beitrag anzeigen
          Dann habe ich den benötigten Umrechnungsfaktor für 1/s auf die fiktive Einheit "Cochranen"
          hast du nicht. Du weißt ja insbesondere nicht, wie groß bei Sternenflottenschiffen die Dicke der Warpblasenwand ist.

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