Überlichtgeschwindigkeit

[Mondkalb]

Auf Telepolis gibt es mal wieder einen Artikel zum Warp-Antrieb, genauer gesagt darüber, dass der amerikanische Physiker Harold G. White im allerkleinsten Laborversuch ein Photon auf diese Weise schneller reisen lassen will, um zu demonstrieren, dass ein Warp-Antrieb prinzipiell möglich wäre:
Überlichtschnell nach Alpha Centauri | Telepolis

[irony]

Die philosophische Grundlage für den Warpantrieb ist, dass der Raum selbst sich schneller ausbreiten kann als das Licht, während innerhalb des Raums die Lichtgeschwindigkeit eine Grenze darstellt, die nicht überschritten wird. Aber wie will man den Raum dazu bringen, sich schneller als das Licht auszubreiten und irgendein Objekt mitzunehmen?

[Spocky]

Es geht da eher nicht um die Ausbreitung des Raumes, sondern um Krümmung der Raumzeit als Abkürzungsmöglichkeit.

[irony]

Es geht da eher nicht um die Ausbreitung des Raumes, sondern um Krümmung der Raumzeit als Abkürzungsmöglichkeit.

Das ist die Idee von Wurmlöchern. Aber hier geht es darum, die Raumzeit überlichtschnell so zu verzerren, dass ein Schiff, allgemein Materie, von dieser sich überlichtschnell ausbreitenden Verzerrung mitgenommen wird. Das Inflationsmodell besagt, dass das in der Frühzeit des Universums der Fall war, was jetzt durch die Entdeckung von Gravitationswellen durch Analyse der kosmischen Hintergrundstrahlung gestützt wird. Im Artikel heißt es:

"Das Weltall dehnt sich seit 13,82 Milliarden Jahren aus. Und anhand von kosmischen Modellen wissen wir, dass in frühen Perioden explosive Ausdehnungen stattfanden, in denen sich zwei Punkte in rasender Geschwindigkeit voneinander entfernten", erklärte Harold G. White in Anspielung auf die kosmische Inflation der New York Times im Sommer des letzten Jahres. "Die Natur kann dies. Also ist die Frage, können wir es auch?"

[Spocky]

Das ist die Idee von Wurmlöchern. Aber hier geht es darum, die Raumzeit überlichtschnell so zu verzerren, dass ein Schiff, allgemein Materie, von dieser sich überlichtschnell ausbreitenden Verzerrung mitgenommen wird. Das Inflationsmodell besagt, dass das in der Frühzeit des Universums der Fall war, was jetzt durch die Entdeckung von Gravitationswellen durch Analyse der kosmischen Hintergrundstrahlung gestützt wird. Im Artikel heißt es:

Das mit den Gravitationswellen betrachten einige inzwischen als vorschnell, aber mehr dazu im entsprechenden Thread.

Warp läuft so ab, das der Raum vor dem Raumschiff extrem gestaucht wird (also das Gegenteil von Ausdehnung), wodurch sich konsequenterweise die Entfernung verkürzt. Nichts anderes hab ich behauptet. Dazu brauch ich noch nicht einmal ein Wurmloch.

Dass man hintendran noch eine Raumausdehnung braucht bedeutet auch nicht, dass man sich mit dem sich ausdehnenden Raum vorwärts bewegt. Wenn sich der Raum nur ausdehnen würde, käme man auch nicht schneller an, weil ja auch die Entfernungen größer würden.

[irony]

Ich glaube nicht, dass es reicht, einfach nur den Raum vor dem Schiff zu verkürzen, und aus dem, was bei Wikipedia steht, werde ich auch nicht schlauer:

The ship would then ride this wave inside a region of flat space, known as a warp bubble, and would not move within this bubble but instead be carried along as the region itself moves due to the actions of the drive.

Ich lese das so, dass das Schiff von der Blase mitgenommen (carried along) wird, und das die Blase aus Raumzeit sich überlichtschnell bewegt.

Dass die Raumzeit vor der Blase gestaucht und hinter der Blase ausgedehnt wird, erzeugt nur einen Gradienten, ein Gefälle, das diese Blase sich in Vorwärtsrichtung bewegen lässt, und je steiler das Gefälle ist, je größer der Gradient, umso schneller bewegt sich die Blase.

BTW: Sind Warpantrieb und Alcubierre-Antrieb mittlerweile völlig synonym zu verstehen?

[Spocky]

Ja, so hätte ich die Sache mit dem Warpantrieb auch verstanden.

Was das Synonym angeht, so hat es wohl den Anschein, ja.

[Agent Scullie]

Aber wie will man den Raum dazu bringen, sich schneller als das Licht auszubreiten und irgendein Objekt mitzunehmen?

och, das ist gar nicht so problematisch. Problematisch am Alcubierre-Antrieb ist eher, dass es neben der Region des expandierenden Raumes (hintere Warpblasenwand) auch noch eine Region mit kontrahierendem (sich zusammenziehendem) Raum geben muss und die vorderste Front dieser Region sich lokal mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen muss.

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Das Inflationsmodell besagt, dass das in der Frühzeit des Universums der Fall war

dass sich in einem expandierenden Universum zwei Testteilchen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit voneinander entfernen können, gilt eigentlich nicht nur während der Inflationsphase, sondern immer. Der heutige Hubble-Parameter liegt bei etwa 73 km/s pro Megaparsec, folglich entfernen sich Galaxien, die weiter als 4000 Mpc = 13 Mrd. Lichtjahre von uns entfernt sind, mit Überlichtgeschwindigkeit von uns.

Was das expandierende Universum aber vom Alcubierre-Antrieb unterscheidet, ist, dass Galaxien, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernen, sich dadurch mitnichten mit Überlichtgeschwindigkeit an andere Galaxien annähern würde. Denn Galaxien, die noch etwas weiter von uns entfernt sind, entfernen sich nur noch schneller von uns. Beim Alcubierre-Antrieb hingegen soll sich das Raumschiff (oder was sonst in der Warpblase mittransportiert wird) vom Startpunkt entfernen und zugleich dem Zielpunkt annähern.

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Im Artikel heißt es:

Dann ist das, was im Artikel steht, falsch. Die Natur kann dies (also ein Entfernen vom Startpunkt und zugleich Annähern an den Zielpunkt) eben nicht. Bei der Expansion des Universums passiert etwas anderes, da fehlt die Annäherung an den Zielpunkt.

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Dass man hintendran noch eine Raumausdehnung braucht bedeutet auch nicht, dass man sich mit dem sich ausdehnenden Raum vorwärts bewegt.

wenn man, wie Alcubierre es tat, davon ausgeht, dass sich in der vorderen Wand der Warpblase der Raum zusammenzieht und in der vorderen Wand der Warpblase ausdehnt, so dass der Abstand zwischen Startpunkt und Zielpunkt stets gleich bleibt, dann kann man sagen, dass die Warpblase den Raum mit sich führt. Wenn man hingegen die Expansion in der hinteren Warpblase weglässt, dann gilt das natürlich nicht mehr. Allerdings wäre der Effekt auch sehr unschön: bei einem Flug z.B. vom Sonnensystem nach Alpha Centauri würde man damit zugleich das Sonnensystem und Alpha Centauri einander sehr viel näher bringen. Nach ein paar solcher Flüge zu verschiedenen Zielen hätte man das gesamte kosmische Gefüge in der Galaxis durcheinandergebracht. Sollte man also besser so nicht machen.

Wenn sich der Raum nur ausdehnen würde, käme man auch nicht schneller an, weil ja auch die Entfernungen größer würden.

Würde man umgekehrt nur den Raum in der hinteren Blasenwand expandieren lassen, ohne Kontraktion in der vorderen Warpblasenwand, käme man Alpha Centauri nie auch nur einen Zentimeter näher, stattdessen würde man sich nur vom Sonnensystem entfernen. Die Entfernung zwischen Sonnensystem und Alpha Centauri würde auf diese Weise ebenfalls anwachsen.

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Ich glaube nicht, dass es reicht, einfach nur den Raum vor dem Schiff zu verkürzen

zum Ankommen am Zielort reicht es. Zum Intaktlassen des Universums aber eher nicht.

und aus dem, was bei Wikipedia steht, werde ich auch nicht schlauer:

wenn der Raum hinter dem Raumschiff expandiert und der Raum vor dem Raumschiff sich zusammenzieht, transportiert die Warpblase den Raum um das Raumschiff herum mit sich mit, und damit auch das Raumschiff.

BTW: Sind Warpantrieb und Alcubierre-Antrieb mittlerweile völlig synonym zu verstehen?

wenn du sie als Synonym verwendest, dann ja. In der Physik hatte der Begriff Warpantrieb ja gar keine Bedeutung, bevor Alcubierre sein Paper, in dem er seinen Antrieb beschrieb, publizierte und dem Antrieb darin den Namen Warpantrieb gar. In der Physik sind Warpantrieb und Alcubierre-Antrieb als per definitionem synonym. In der Scifi hingegen, in der der Begriff des Warpantriebes ja schon wesentlich länger Verwendung findet, ist der Alcubierre-Antrieb offenbar noch nicht angekommen (mir ist kein Scifi-Roman bekannt, wo der Alcubierre-Antrieb benutzt wird), entsprechend kann beides dort auch noch nicht synonym verwendet werden.

[Spocky]

Würde man umgekehrt nur den Raum in der hinteren Blasenwand expandieren lassen, ohne Kontraktion in der vorderen Warpblasenwand, käme man Alpha Centauri nie auch nur einen Zentimeter näher, stattdessen würde man sich nur vom Sonnensystem entfernen. Die Entfernung zwischen Sonnensystem und Alpha Centauri würde auf diese Weise ebenfalls anwachsen.

Ich war von einer gewissen aktiven Eigenbewegung des Raumschiffes ausgegangen. Wenn man die weg lässt, dann hast natürlich du Recht.

[Comander1956]

Hallo,
ich finde es schön, das dieses Thema nicht untergeht und immer wieder von Jemanden aufgegriffen wird. Ich muss zugeben, der "Warpantrieb" ist mein absolutes Lieblingsthema hier.

Auch wenn ich nach den letzten Postings im Januar recht ernüchtert bin. Denn wenn ich das richtig verstanden habe, ist die benötigte exotische Materie, so etwas wie z.B. Feenstaub.

Trotzdem hoffe ich das auch die Wissenschaft nicht aufgibt und weiter macht, selbst wenn es noch so aussichtslos erscheint.

Denn ich bin fest davon überzeugt, nur so ein Antrieb kann den Fortbestand der Menscheit sichern. Alle anderen möglichen Raumantriebe, die nach dem Prinzip von Newton arbeiten, ziehen interstellar gesehen nicht mal eine Schnecke vom Teller.

Bleiben nur noch Generationsraumschiffe, die dann 100 Jahre und mehr unterwegs sind, um die nächstgelegenen Sterne und Planetensysteme zu erreichen.

Ohne einen relativistischen Antrieb, bleiben wir auf unser System begrenzt.

Gerade wird bei HD SciFi "Star Trek Enterprise" wiederholt. Wie sagt Archer oder Trip noch: " In 8 Minuten zum Neptun hin und zurück". Wir kommen heute in der gleichen Zeit gerade mal aus der Erdatmosphäre heraus.

Warum sollte nicht in ca. 150 Jahren ein Raumschiff, mit einem Warp 5 Antrieb, das All erforschen.

In so einer grossen Zeitspanne kann sehr viel geschehen. Und ist es nicht der Grundantrieb des Menschen dort hin zu gehen, wo noch nie zuvor ein Mensch gewesen ist.

Wäre die Geschichte der Raumfahrt so wie die der Computertechnologie verlaufen, hätten wir heute schon die Enterprise F
Gruss,
Richard

[Bynaus]

Warum sollte nicht in ca. 150 Jahren ein Raumschiff, mit einem Warp 5 Antrieb, das All erforschen.

Vielleicht, weil es unmöglich ist. Das Universum ist uns keinen Gefallen schuldig, und nur weil wir davon träumen, heisst es nicht, dass es in Erfüllung gehen wird. Es ist möglich, dass so etwas wie ein Warpantrieb eines Tages möglich und vielleicht sogar praktikabel ist - oder auch nicht. Vielleicht gibt es andere Wege, eines Tages überlichtschnell zu reisen (zumindest subjektiv), etwa via Wurmlöcher - oder auch nicht. Es bleibt uns nichts anderes übrig, als versuchen, die Natur so gut wie möglich zu verstehen. Jedes Puzzleteil - oder keines - kann wichtig sein. Klar ist jedoch auch: es wird bis dahin sicher noch eine Weile dauern, und wir sollten alles daran setzen, die Menschheit bis zu diesem Zeitpunkt nicht untergehen zu lassen.

[Liopleurodon]

Bleiben nur noch Generationsraumschiffe, die dann 100 Jahre und mehr unterwegs sind, um die nächstgelegenen Sterne und Planetensysteme zu erreichen.

Selbst das wäre doch besser als nichts, wenn die Gründung von Kolonien das primäre Ziel sein soll.

Wäre die Geschichte der Raumfahrt so wie die der Computertechnologie verlaufen, hätten wir heute schon die Enterprise.

Die Weiterentwicklung von Atomantrieben wurde in den 60er Jahren aus politischen Gründen eingestellt. Mit denen hätten Menschen schon heute auf dem Mars sein können.

Vielleicht, weil es unmöglich ist. Das Universum ist uns keinen Gefallen schuldig, und nur weil wir davon träumen, heisst es nicht, dass es in Erfüllung gehen wird.

Es wäre auch nicht die erste Idee aus der Science Fiction, deren Umsetzung sich als unmöglich herausstellt. Das bleibt eben abzuwarten.

[Psi-Warden]

Für meinen Teil glaube ich an die Möglichkeit des Reisens mit relativer Überlichtgeschwindigkeit in diesem Universum d.h. es ist möglich als Mensch von Punkt A zu Punkt B zu gelangen bevor ein beliebiges Lichtteilchen dies auf herkömmlichen Weg gemacht hat.

Allein schon, weil Außerirdische die Erde wahrscheinlich schon besucht haben z.B. in UFOs und die in Area 51 oder was die Regierung noch so geheimhält.

Möglichkeiten liegen in Raumkrümmung, Wurmlöchern, Dimensionsportalen, Teleportation etc. durch neue Technologien und spirituell-metaphysische Phänomene. Ready for ascension, let's get autistic!

[Halman]

Für meinen Teil glaube ich an die Möglichkeit des Reisens mit relativer Überlichtgeschwindigkeit in diesem Universum d.h. es ist möglich als Mensch von Punkt A zu Punkt B zu gelangen bevor ein beliebiges Lichtteilchen dies auf herkömmlichen Weg gemacht hat.

Dies will ich nicht kategorisch auschließen, aber falls es möglich ist, ist die technische Hürde vermutlich sehr hoch.

Allein schon, weil Außerirdische die Erde wahrscheinlich schon besucht haben z.B. in UFOs und die in Area 51 oder was die Regierung noch so geheimhält.

Sofern tatsächlich außerirdische Raumschiffe mit FTL-Antrieben zu uns gelangten - FALLS. Meinst Du nicht, dass Deine "Feststellung" ein wenig zu optimistisch ist?

Möglichkeiten liegen in Raumkrümmung, Wurmlöchern, Dimensionsportalen, Teleportation etc. durch neue Technologien und spirituell-metaphysische Phänomene. Ready for ascension, let's get autistic!

Dies ist spekulativ, aber auf jedenfall interessant.

Eine Raumkrümmung liegt z.B. beim traversablen Thorne-Wurmloch vor. Falls Dich das Thema interessiert, kannst Du ja in den verlinkten Threads hierzu "reinschnuppern":

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/52716-flug-wurmloch.html

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/75854-k-nstliche-wurml-cher-schl-ssel-interstellaren-expansion.html

Allerdings gibt es noch die Möglichkeit eines Warpantriebes, bei dem keine Raumkrümmung vorliegt (der Raum ist flach, die Raumzeit ist aber gekrümmt). Hierbei denke ich an die Warpblasen von Miguel Alcubierre und José Natário. Vereinfach gesagt kontrahiert bei Alcubierre der Raum zwischen Raumschiff und Zielort (wodurch logischerweise der räumliche Abstand abnimmt) und zwischen Schiff und Startpunkt expandiert der Raum.
Leider kann sich die Front der Warpblase gem. der ART nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, man muss also Jahre warten, bis die "Warpschinen" mit Lichtgeschwindigkeit verlegt sind, bevor man mit Warpgeschwindigkeit darauf reisen kann. Das "Verlegen" kostet auch astronomische Energiemengen.
Bei Natário wird der Raum auf elegante Weise herumgeleitet.
Für welchen Antrieb man sich auch immer entscheidet, einen Fixstern müsste man da schon "verheizen" und dies kann wohl kein noch so utopisches UFO.

Gerade grüble ich darüber nach, wie die Dimensionsportale und die Teleportation funktionieren sollen. Spielst Du damit auf die Quanten-Teleportation an? Für FTL-Informationsübertragung ist sie ungeeignet, da ein klassischer Informationskanal benötigt wird. Außerdem wüsste ich nicht, wie diese einem Raumschiff nützen sollte.

Beim Dimensionsportal muss ich an Stargate denken. Die Stargates erzeugen "Wurmlöcher", welchen den Subraum nutzen. Diese Fiktion geht über die relativistische Physik hinaus, weil sie die Existenz eines Subraumes zugrundelegt.
Wenn ich mich aber streng an das Wort Dimensionsportal klammere, könnte damit auch gemeint sein, dass mind. eine weitere Dimension existiert, über die man dann - warum auch immer - überlichtschnell reisen kann. Vielleicht ist der Abstand in der "5. Dimension" zwischen zwei Punkten im Raum auch viel kleiner, so dass so ein Portal eine Abkürung über eine andere Dimension nutzt. Dies ist aber Fiktion.

Bezüglich der spirituell-metaphysischen Phänomene möchte ich bemerken, dass diese per Definition den physikalischen Geltungsbereich verlassen. Welche Technologie sollte dies vermögen?

Dies sind natürlich nur ein paar Gedanken.

[Liopleurodon]

Allein schon, weil Außerirdische die Erde wahrscheinlich schon besucht haben z.B. in UFOs und die in Area 51 oder was die Regierung noch so geheimhält.

Für einen Besuch Außerirdischer hier bei uns gibt es nicht die geringsten Anhaltspunkte.

Die Area 51 ist einer der wichtigsten Stützpunkte der Air Force und wird natürlich sehr gut abgeschirmt. So wie es scheint, werden dort tatsächlich auch experimentelle Flugkörper getestet, die auf unbedarfte oder unvorbereitete Augenzeugen wie fremde Maschinen aussehen mögen.

Weiterführendes Thema:

http://www.scifi-forum.de/science-fiction/scifi-allgemein/28123-ancient-aliens-g-tter-au-erirdische-unsinn.html