Überlichtgeschwindigkeit

[Dannyboy]

Und geht daraus nicht nebenbei eine Lösung des Fermi-Paradoxons hervor? Wenn Zivilisationen innerhalb ihres Bezugssystems Milliarden Lichtjahre in einem Wimpernschlag überbrücken können, dann können sie jeden Ort des Universums erreichen, während in der Zwischenzeit ganze Welten entstehen und wieder vergehen.

Sie könnten alle Orte erreichen und damit auch uns. Hängt halt von der Distanz ab. Es ändert sich eigentlich gar nichts

[Rarehero]

So, so. Also doch? Bei ausreichend großer Geschwindigkeit ist mir beim Ankunft an der Andromeda gerade mal ein Drei Tage-Bart gewachsen, aber auf der Erde lebt niemand mehr, der sich noch an mich erinnern würde.

Das Gerede über imaginäre Eigenzeit und Gleichzeitigkeit, das in den letzten Tagen und Wochen um mir herum schwirrte, hat mich verwirrt und in einem anderen Forum zu der Aussage verleitet, dass man bei einem Flug zur Andromeda auch mit 0,99~ c um 2,5 Millionen Jahre altern und erst beim Abgleich mit einer Uhr auf der Erde feststellen würde, dass die eigene Uhr sehr viel langsamer herunter getickt ist.

Tatsächlich ist es aber wohl so, dass beide Beobachter, der im Raumschiff auf dem zur Andromeda und der Kollege auf der Erde, die Zeitdilitation nicht feststellen. Für den Raumschiffpiloten wird die Zeit nicht zu einer dicken Suppe, die nur sehr langsam "fließt". Diese Feststellung können beide Beobachter nur dann machen, wenn sie ihre Teleskope auf das Bezugsystem des anderen richten. Der Beobachter auf der Erde würde feststellen, dass die Uhr im Raumschiff sehr viel langsamer tickt als sein eigene. Richtig, soweit?

Aber bedeutet das nicht auch, dass ein Beobachter, der sich mit 0,99~ c bewegt, das Ende aller Tage erreichen könnte? Nehmen wir an, dieser Beobachter fliegt zu einem Ort, der 40 Milliarden Jahre entfernt ist (lasst uns davon ausgehen, dass in dieser Angabe bereits die zwischenzeitliche Ausdehnung des Raumes inbegriffen ist). Er erreicht diesen Ort vielleicht in wenigen Monaten, aber in der Zwischenzeit ist das Universum um 40 Milliarden Jahre gealtert. 40 Milliarden Jahre. Das ist etwa das Dreifache des heutigen Alters des Universums. Er sähe ein Universum, das rund 65 Milliarden Jahre alt ist. Fliegt er noch ein paar Monate oder Jahre weiter, sieht er vielleicht ein Universum, in dem nur noch schwarze Löcher existieren, die langsam zerstrahlen.

Ist dieses Bild falsch, oder ist dies tatsächlich eine zwingende Konsequenz der Zeitdiliatation? Und geht daraus nicht nebenbei eine Lösung des Fermi-Paradoxons hervor? Wenn Zivilisationen innerhalb ihres Bezugssystems Milliarden Lichtjahre in einem Wimpernschlag überbrücken können, dann können sie jeden Ort des Universums erreichen, während in der Zwischenzeit ganze Welten entstehen und wieder vergehen. Es wäre nahezu unendlich unwahrscheinlich, dass sich zwei Zivilisationen an einem Ort und zu gleichen Zeit über den Weg laufen.

P.S.: Und was soll man sich eigentlich imaginäre Eigenzeit vorstellen? Das klingt wie etwas, dass in Relation zu einem absoluten Bezugssystem steht.

[Agent Scullie]

In Deinem Beispiel gibt es eine Eigenzeit für das Rauschiff und eine Eigenzeit für die Erde. Beide Bezugssysteme sind gleichberechtigt (Achtung: SRT).

Dass die Uhren unterschiedlich laufen, lässt sich freilich erst dann feststellen, wenn das Raumschiff von Andromeda zur Erde zurückkehrt.

keineswegs. Ein Beobachter auf der Erde kann ja fortwährend die Borduhr des Raumschiffes beobachten. Er muss dann an seinen Beobachtungen nur noch eine Lichtlaufzeitkorrektur durchführen und kann dadurch erkennen, dass die Borduhr des Raumschiffes gegenüber seiner eigenen Uhr verlangsamt geht.

Ebenso kann der Beobachter an Bord des Raumschiffes eine auf der Erde stehende Uhr beobachten, und ebenfalls eine Lichtlaufzeitkorrektur durchführen. Dabei stellt er fest, dass die Uhr auf der Erde langsamer geht als seine eigene.

Diese scheinbare Diskrepanz der Messergebnisse (der Beobachter auf der Erde sieht das Raumschiff als zeitdilatiert an, der Beobachter der Raumschiff dagegen die Erde) ist eine Konsequenz daraus, dass jeder Beobachter bei seiner Lichtlaufzeitkorrektur von seiner eigenen Gleichzeitigkeit ausgeht, und die Gleichzeitigkeit vom Bezugssystem abhängt.

[julian apostata]

Bei 0,99c vergehen an Bord 352668 Jahre
Bei 0,9999c sind es 35354 Jahre
Bei 0,999999c 3535 Jahre
Bei 0,99999999c 353 Jahre
Bei 0,9999999999c 35 Jahre
Bei 0,999999999999c 3,5 Jahre

Das hatte ich hier schon mal vorgerechnet, wie lange eine Reise zu Andromeda dauern würde (t’=Raumschiffzeit)

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/69222-zeitdilitation-mal.html

Man setze für t’ =14 Jahre ein und man sieht. 14 Jahre mit 1G beschleunigen ergibt 1,2 Millionen Lichtjahre, noch mal solange abbremsen und noch nicht mal in 30 Jahren hat man den Andromedaspiralnebel erreicht.

Wie ihr seht, die Rechnung ist extrem unkompliziert.

[Halman]

Ich muss gestehen, dass ich gerade große Probleme mit der Zeitdilatation habe. Diese ganzen Diskussionen und Berechtigungen meiner Aussagen, habe mich ganz schön verwirrt, und gerade jetzt müsste ich diesen Punkt für eine Diskussion, die ich an einer anderen Stelle, führe, verstehe.

Um es an einem Beispiel zu verdeutlichen: Ich möchte zur Andromeda. Um dort hin zu kommen, schwinge ich mich in ein Raumschiff, dass Geschwindigkeit sehr, sehr nahe der Lichtgeschwindigkeit erreichen kann. Ein Beobachter auf der Erde sieht das Schiff erst in 2,5 Millionen Jahre an der Andromeda ankommen. So weit, so gut.

Was aber wird meine Schiffsuhr anzeigen? Wird sie auch eine Reisedauer von 2.5 Millionen Jahen anzeigen? Werde ich die Zeitdilatation erst bemerken, wenn ich meine Uhr mit der Uhr auf der Erde vergleiche? Oder wird meine Schiffsuhr eine Reisezeit von vielleicht nur wenigen Minuten anzeigen? Klettere ich bei der Andromeda aus dem Raumschiff, kaum dass ich los geflogen bin?

Sofern Du mit fast Lichtgeschwindigkeit reist, ja. Hades war ja so freundlich, bereits einige Eigenzeiten für gewählte Geschwindigkeiten aufzuführen.
Aufgrund unseres "gesunden Menschenverstandes" neigen wir dazu, uns die Zeit wie Newton als etwas Unveränderliches und Absolutes vorzustellen. Von diesem [auf unsere Erfahrungswelt abgeleiteten] Vorurteil sollten wir uns frei machen, wenn wir wirklich die relativistische Physik verstehen wollen.
Die Zeit kann nur noch lokal bestimmt werden.
In Deinem Beispiel gibt es eine Eigenzeit für das Rauschiff und eine Eigenzeit für die Erde. Beide Bezugssysteme sind gleichberechtigt (Achtung: SRT).

Dass die Uhren unterschiedlich laufen, lässt sich freilich erst dann feststellen, wenn das Raumschiff von Andromeda zur Erde zurückkehrt.
Schließlich wird ja auch die Bewegung nur relativ zu anderen Objekten ermittelt.
Gäbe es keine Bezugspunkte, wäre die Geschwindigkeit des Raumschiffes (ich unterstelle hier einen Fall gleichförmiger, kräftefreier Bewegung, also keine Beschleunigung) nicht feststellbar. Man könnte ebensogut behaupten, dass es ruhe oder einfach frei im Raum schwebe.
So, wie Geschwindigkeiten nicht absolut, sondern nur relativ sind, sind es auch Eigenzeiten. Erst bei einem Vergleich mit einem anderen Bezugssystem wird dies relevant.

Vergleich man bei zwei relativ zueinander bewegten Objekten (Bezugssystemen) die räumlichen und zeitlichen Maße (sofern der relative Geschwindigkeitsunterschied hinreichend groß ist), so stellt man fest, dass man sich nie über Längen- und Zeitmaße einigen kann. Der einzige Wert, auf dem man in beiden Bezugssystemen Einigkeit erzielt, ist das raumzeitliche Maß Intervall.

Hierzu habe ich in meinem Posting Intervall und physikalische Hürden für FTL eine einfache Berechung für die Eigenzeit präsentiert.
Diesbezüglich sei aber noch auf die Korrekturhinweise von Agent Scullie Posting #347 in verwiesen.

[Hades]

Was aber wird meine Schiffsuhr anzeigen? Wird sie auch eine Reisedauer von 2.5 Millionen Jahen anzeigen? Werde ich die Zeitdilatation erst bemerken, wenn ich meine Uhr mit der Uhr auf der Erde vergleiche? Oder wird meine Schiffsuhr eine Reisezeit von vielleicht nur wenigen Minuten anzeigen? Klettere ich bei der Andromeda aus dem Raumschiff, kaum dass ich los geflogen bin?

Kommt auf deine Geschwindigkeit an was die Uhr anzeigt.

Bei 0,99c vergehen an Bord 352668 Jahre
Bei 0,9999c sind es 35354 Jahre
Bei 0,999999c 3535 Jahre
Bei 0,99999999c 353 Jahre
Bei 0,9999999999c 35 Jahre
Bei 0,999999999999c 3,5 Jahre

Dazu muss man, und das habe ich in der 13. Klasse gemerkt das viele das nicht können, sich begreiflich machen das die Zeit WIRKLICH LANGSAMER vergeht. Das ist kein Effekt wie "mit Spaß vergeht die Zeit schneller" oder eine Täuschung

[Rarehero]

Ich muss gestehen, dass ich gerade große Probleme mit der Zeitdilatation habe. Diese ganzen Diskussionen und Berechtigungen meiner Aussagen, habe mich ganz schön verwirrt, und gerade jetzt müsste ich diesen Punkt für eine Diskussion, die ich an einer anderen Stelle, führe, verstehe.

Um es an einem Beispiel zu verdeutlichen: Ich möchte zur Andromeda. Um dort hin zu kommen, schwinge ich mich in ein Raumschiff, dass Geschwindigkeit sehr, sehr nahe der Lichtgeschwindigkeit erreichen kann. Ein Beobachter auf der Erde sieht das Schiff erst in 2,5 Millionen Jahre an der Andromeda ankommen. So weit, so gut.

Was aber wird meine Schiffsuhr anzeigen? Wird sie auch eine Reisedauer von 2.5 Millionen Jahen anzeigen? Werde ich die Zeitdilatation erst bemerken, wenn ich meine Uhr mit der Uhr auf der Erde vergleiche? Oder wird meine Schiffsuhr eine Reisezeit von vielleicht nur wenigen Minuten anzeigen? Klettere ich bei der Andromeda aus dem Raumschiff, kaum dass ich los geflogen bin?

[Agent Scullie]

Bedeutet dies, dass die Lichtgeschwindigkeit zwar für lokale Beobachter invariant ist, aber für nichtlokale Beobachtern verschieden? Magst Du dies genauer erläutern? Bitte .

da stellt sich erstmal die Frage, was "für nichtlokale Beobachter" bedeuten soll. Um Geschwindigkeiten außerhalb der unmittelbaren Umgebung eines Beobachter angeben zu können, muss man ein Koordinatensystem heranziehen - und dieses in der ART beliebig konstruierbar. Entsprechend beliebig ist die herauskommende Geschwindigkeit.

Nimm z.B. einen Beobachter auf der Oberfläche eines Planeten, der lokal die Geschwindigkeit eines Lichtsignals messe. Er erhält den bekannten Wert für die Lichtgeschwindigkeit, c0 = 299792,458 km/s. Jetzt leitest du daraus die Geschwindigkeit ab, die das Lichtsignal in Schwarzschildkoordinaten hat. Da die Eigenzeit des Beobachters um den Faktor sqrt(1-rs/s) gegenüber der Scharzschild-Koordinatenzeit zeitdilatiert ist, ist diese Geschwindigkeit entsprechend kleiner, nämlich nur c(r) = c0 sqrt(1-rs/r), wie man leicht nachrechnen kann:

dtau = sqrt(1-rs/r) dt
dx/dtau = 1/sqrt(1-rs/r) dx/dt = c0
=> dx/dt = sqrt(1-rs/r) c0

Die Lichtausbreitung sei tangential zur Oberfläche des Planeten, so dass die Raumkrümmung außer acht gelassen werden kann.

[Agent Scullie]

ich hatte vor ner weile schonmal zwecks gravitationsantrieb was geschrieben.

grade heute ( aus undefinierbaren gründen ) kam mir einige gedanken zur ÜLG

was wäre wenn man materie, also das gesammte schiff, die menschen an bord und die energien mittels eines Anti-Schwerkraftfeld generators auf Null Gewicht setzten könnte - so als würde es nicht existieren.

damit würden doch einige Gesetzte der Physik aufgehoben und man müsste das schiff auf LG oder ÜLG beschleunigen können, und auch das beschleunigen un abbremsen selbst könnte in bruchteilen von sekunden stattfinden, da keine trägheit vorhanden wäre

an der Masse des Schiffes würde sich dadurch überhaupt nichts ändern. Das wäre dann einfach genauso wie wenn sich das Schiff im gravitationsfreien Raum fernab jedes Gravitationszentrums befinden würde. Würde man es auf eine Waage stellen, würde die nichts anzeigen - genauso wie bei einem Heißluftballon, bei dem die Auftriebskraft der heißen Luft die Gravitationskraft kompensiert. Das Beschleunigen und Abbremsen des Schiffes aber würde immer noch den gleichen Kraftaufwand bedeuten wie ohne dein Antischwerkraftfeld.

[Halman]

Vielleicht muss ich nochmal erklären, wie es m.E. nach ablaufen würde:
Laut Halman könnte es in der Milchstraße seit sechs Milliarden Jahren Leben geben. Vor 5,5 Milliarden Jahren taucht die erste Zivilisation auf, die interstellare Raumfahrt entwickelt. Es dauert nicht lange, bis sie die erste Kolonie gründet und in den folgenden Jahrhunderten bis Jahrtausende Schiffe zu allen weiteren erreichbaren Welten entsendet. Aufgrund der enormen Distanzen werden diese Kolonien unweigerlich zu eigenen Zivilisationen mit eigenen Zielen. Im Laufe der nächsten Jahrhunderte und Jahrtausende entsenden sie ihrerseits Schiffe zu den nächsten erreichbaren und kolonisierbaren Welten. Schnell sind hunderte, dann tausende, dann hundertausende Welten damit beschäftigt, Kolonien zu gründen.

Vielleicht mag jemand überschlagen, wie lange es dauert, um auf diese Weise die ganze Milchstraße zu bevölkern. Verglichen mit dem Zeitraum von mehreren Milliarden Jahren, in dem sicher gestellt werden muss, dass die Erde nicht erreicht wird, dauert es jedenfalls nicht lange. Vor 5,4 Milliarden Jahren wäre dann die letzte Welt kolonisiert worden, auch in der Nähe der Erde. Und als die Erde vor 400, 500 Millionen Jahren langsam bewohnbar wurde, hätten die ersten Kaufinteressenten auf der Matte gestanden.

Natürlich verschwänden auch immer wieder Zivilisationen, auch auf der Erde, aber deren Platz würde rasch von anderen Zivilisationen eingenommen werden. Es gäbe keine vereinzelten Zivilisationen, die einmal in fünf Milliarden Jahren vorbei schauen und sich dann nie wieder blicken lassen. Es gäbe Milliarden Zivilisationen, eben so viele, wie es habitable Welten gibt. Sie würden ständig kommen und gehen und bemüht seid, jeden Raum zu besetzen, sobald er sich bietet.

Nun muss ich gestehen, dass ich mit dem Lesen und Antworten auf die ansrpuchvollen Beiträge in diesem Thread im Verzug bin. Deine Argumentation ist in der tat logisch und erscheint mir auch kohärent.
Selbst der begründete Einwand von xanrof, gem. der in obiger Rechnung rund 4 Milliarden Jahre abgezogen werden müssen, ändert nichts daran. Dann wäre die Kolonisation der Milchstraße eben vor 1,5 Milliarden Jahren durchgeführt wurden.

Ich denke, dass Halman mit der Zahl etwas falsch liegt. Er verweist auf den Lineweaver-Artikel in Science. Dort wird die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von einfachem und komplexem Leben fuer einen bestimmten Abstand vom galaktischen Zentrum berechnet (galactic habitable zone, GHZ).

Mag sein, dass ich mich unglücklich ausgedrückt habe. Ich meinte natürlich, dass vor 6 Milliarden Jahren vermutlich viele Planeten in der Milchstraße mit der Erde vor rund 4 Milliarden Jahren vergleichbar wären. Demnach hätten vor rund 2 Milliarden Jahren die ersten Aliens so weit sein können, Raumfahrt zu entwickeln und die Milchstraße zu kolonisieren.

Das generelle Problem ist (um das mal kurz -auch fuer die Laien hier- darzustellen), dass
a) im inneren Bereich der Milchstrasse viele schwere Sterne entstehen, die eine sehr kurze Lebenszeit haben und es dort demzufolge sehr viele Supernovae gab und gibt. Dies behindert die Entwicklung von Leben.
b) in den aeusseren Bereichen dagegen nicht genug schwere Elemente gebildet wurden, die notwendig sind, um Planeten und Leben hervorzubringen. Es gibt also so etwas wie eine bewohnbare Zone in der Mitte, eben die GHZ.

Dann konzentrieren wir uns eben auf die galaktische habitable Zone (grün in der Grafik). Die Erde liegt in dieser Zone und liegt daher in einen Bereich, der für galaktische Kolonisten interessant ist.

Es zeigt die Metallizitaet (= allg Anteil schwerer Elemente, aber hier log(Fe/H) in Relation zur Sonne) in Abhaenigigkeit von der Zeit. Die Funktion am rechten Rand gibt die Wahrscheinlichkeit der Bildung terrestrischer Planeten an, der weisse Querbalken ist die 65% Wahrscheinlichkeit dazu.

Wie man sieht, liegt die Erde (gelber Punkt) sogar etwas am unteren (fruehen) Rand der wahrscheinlichen Zone.

Wie man auch sieht, ist diese Wahrscheinlichkeit erst seit etwa 6 Milliarden Jahren (Gy) signifikant. Das sind wohl die 6 Mill Jahre, die Halman gemeint hat. ABER das ist der frueheste wahrscheinliche Bildungszeitpunkt des Sterns. Da gibt es noch kein Leben. Fuer die Entwicklungs hoeheren Lebens geben die Autoren eine (vermutete) durchschnittliche Zeit von 4+/-1 Gy an. Das bedeutet, dass eine hoehere Zivilisation maximal 2+/-1 Milliarden Jahre (vor heute) alt sein koennen

Natuerlich ist das immer noch 2 Gy aelter als unsere Zivilisation und natuerlich waere es moeglich, dass JEMAND uns frueher schon besucht hat oder es haette koennen.
Aber vergesst nicht, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine hoehere Zivilisation bildet und diese auch ueberlebt und diese auch die interstellare Raumfahrt entwickelt, sehr schnell abnimmt, je weiter man in der Zeit zurueck geht (und damit sinkt auch massiv die Wahrscheinlichkeit, dass jemand die Erde besucht haette).
Das Maximum fuer die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung einer hoeheren Zivilisation ist "im Moment" am hoechsten, das wuerde bedeuten, dass -statistisch- die meisten Zivilisationen grob den gleichen Entwicklungsstand haben wie wir.

Mein Fazit aus Deiner fundierten Argumentation und die von Rarehero ist: Seit 2 Milliarden Jahren könnten hochentwickelte Zivilistationen in unserer Milchstraße leben. Offenkundig ist es bisher noch keiner von ihnen gelungen, die Milchstraße so erfolgreich zu kolonisieren, um die Erdgeschichte nachweislich zu beeinflussen.
Falls interstellare Raumfahrt und erfolgreiche Kolonistation technisch möglich sind, wurden diese Möglichkeiten offenbar noch nicht von Aliens in der Milchsstraße ausgeschöpft. Dies passt zu den unabhängig davon von Dir angeführten Aussage, gem. der die Wahrscheinlichkeit seit 2 Milliarden Jahren zunimmt und "derzeit" am höchsten ist.
Sie können also immer noch kommen.
Aliens - Angriff aus dem All - Teil 1 - YouTube
Aliens - Angriff aus dem All

Innerhalb einiger hundert Millionen Jahre könnten sich leicht viele technische Zivilisationen entwickeln und auch wieder untergehen.

Da hast Du allerdings recht. Da können auch leicht viele Alien-Kolonien und ihre Ableger untergehen. Aber müssten nicht ein paar von ihnen erfolgreich sein?

Naja, eine überraschend kleine. Am Anfang passiert nicht viel, aber mit exponentiellen Wachstum geht es dann doch irgendwann richtig los.

Wie lange bräuchte eine Spezies, um die Milchstraße zu besiedeln?

Ich persönlich glaube:
Die Relativitätstheorie ist gut aber fehlerhaft, bzw nicht umfassend genug, das haben Astronomen schon seit jahren bestätigt, siehe Dunkle Energie und Dunkle Materie.

Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) sagt uns, welche Gesetze für das Universum gelten. Gilt die Gravitationskonstante, muss es irgendwas Unsichtbares geben, damit die beobachtaren kosmischen Strukturen erklärbar sind. Dieses nennen wir Dunkle Materie. Dies folgern wir aufgrund unseres Vertrauens auf die ART.

Die Dunkle Energie ist zweifelslos noch so eine Überraschung. Allerdings bestätigt diese eine theoretische Idee von Einstein, gem. der es eine kosmologische Konstante geben müsste, welcher der Gravitation entgegenwirkt.

In der ART ist es allerdings etwas komplizierter. Nimmt man z.B. die Schwarzschildlösung, d.h. das Gravitationsfeld eines lokalen Himmelskörpers, und formuliert diese in Schwarzschildkoordinaten, dann ist die Lichtgeschwindigkeiten in diesen Koordinaten nahe am Gravitationszentrum niedriger als weiter außen. Jedoch gilt wegen der allgemeinen Kovarianz der ART, dass man auch ganz andere Koordinaten verwenden könnte, in denen die Lichtgeschwindigkeit ein ganz anderes Verhalten zeigt. Wesentlich ist aber, dass die Lichtgeschwindigkeit lokal, d.h. gemessen von einem lokalen Beobachter, stets konstant ist, also auch nicht von einem Gravitationsfeld verlangsamt (oder beschleunigt) wird.

Bedeutet dies, dass die Lichtgeschwindigkeit zwar für lokale Beobachter invariant ist, aber für nichtlokale Beobachtern verschieden? Magst Du dies genauer erläutern? Bitte .

[HMS Fearless]

was wäre wenn man materie, also das gesammte schiff, die menschen an bord und die energien mittels eines Anti-Schwerkraftfeld generators auf Null Gewicht setzten könnte - so als würde es nicht existieren.

Damit hätte das Schiff einen Impuls von 0 und ein einzelnes Wasserstoffion in der Flugbahn würde dein Schiff zum stehen bringen.

[Bakkad Baran]

ich hatte vor ner weile schonmal zwecks gravitationsantrieb was geschrieben.

grade heute ( aus undefinierbaren gründen ) kam mir einige gedanken zur ÜLG

was wäre wenn man materie, also das gesammte schiff, die menschen an bord und die energien mittels eines Anti-Schwerkraftfeld generators auf Null Gewicht setzten könnte - so als würde es nicht existieren.

damit würden doch einige Gesetzte der Physik aufgehoben und man müsste das schiff auf LG oder ÜLG beschleunigen können, und auch das beschleunigen un abbremsen selbst könnte in bruchteilen von sekunden stattfinden, da keine trägheit vorhanden wäre

das ist zwar etwas weit hergeholt aber villeicht durchaus machbar.

selbst wenn man mittels Gravitonantrieb oder antigravfeldern nur auf LG käme könnte diese form von triebwerken ja durchaus machbar sein.
grade wenn ich an ufo berichte denke ( wer weiss ob da nicht was wahres dran ist ) wo die binnen sekunden beschleunigen, bremsen und manöver machen wo menschen als pastete enden

die forschungen an strahltriebwerken ist villeicht überflüssig, da diese womöglich nutzlos auf große entfehrnungen sind - allein wegen treibstoffverbrauch

ein Feld-Antrieb der nur energie benötigt damit der generator läuft wäre wohl sinnvoller

und bevor mich einer beschimpfen tut, ich hab im grunde Null Ahnung von dem ganzen , auch wenn mich sowas interessiert nd ich gern sowas lese

[Agent Scullie]

Es ist nicht die Frage ob man schneller als das Licht reisen kann, sondern WIE!

da will ich dir keinesfalls widersprechen, aber so:

Wenn man es schafft entweder einen Rückstoßantrieb zu entwickeln der den Treibstoff mit über Lichtgeschwindigkeit auszustoßen, dann ist es nur noch eine frage der optimierung und der quantität.

wird es eher nicht funktionieren. Solange die Rakete selbst speziell-relativistischen Bewegungsgesetzen gehorcht, bringt eine überlichtschnelle Ausströmgeschwindigkeit rein gar nichts. Setze eine Ausströmgeschwindigkeit > c in die relativistische Raketengleichung ein, und du stellst fest, dass die Endgeschwindigkeit der Rakete stets unter c bleibt. Zwecks Nachrechnen, die relativistische Raketengleichung lautet:

v_End = [1 - (m_End / m_Start)^(2 v_0/c)] / [1 + (m_End / m_Start)^(2 v_0/c)]

mit v_End = Endgeschwindigkeit (Geschwindigkeit bei Brennschluss), v_0 = Ausströmgeschwindigkeit, m_Start = Startmasse, m_End = Endmasse (Startmasse minus verbrannter Treibstoff).

Außerdem würde deine Rakete weiterhin den SRT-Effekten wie der Zeitdilatation unterliegen, d.h. selbst wenn du v > c erreichen könntest, würde die Bordzeit imaginär werden. Die Formel für die Zeitdilatation lautet:

Delta_tau = Delta_t sqrt(1 - v²/c²)

mit Delta_t = für einen ruhenden Beobachter verstreichende Zeit, Delta_tau = verstreichende Bordzeit. Für v > c wird das Argument unter der Wurzel negativ, und damit wird das Ergebnis imaginär.

Um in praktikabler Weise Überlichtgeschwindigkeit erreichen zu können, muss man eine Methode finden, die Auswirkungen der SRT zu umgehen. Ein einfacher Rückstoßantrieb reicht dafür nicht. Im Grunde gibt es drei Möglichkeiten:

• die Materie des Raumschiffes lässt sich in einen Zustand versetzen, in denen sie nicht mehr den Gesetzen der SRT unterliegt. Einmal in diesen Zustand versetzt kann sie dann eventuell durch einen konventionellen Rückstoßantrieb auf Überlichtgeschwindigkeit gebracht werden. Allerdings würden dabei Trägheitskräfte auftreten, die die maximale Beschleunigung stark begrenzen, sofern die Raumschiffbesatzung durch die Trägheitskräfte nicht umgebracht werden soll. Außerdem sind für den Zusammenhalt der Materie Wechselwirkungen wichtig, die den Gesetzen der SRT gehorchen. Eine solche Zustandsänderung würde daher vermutlich die Eigenschaften der Raumschiff-Materie grundlegend verändern, was für die Besatzung tödlich und die strukturelle Integrität des Schiffes fatal sein könnte.
• man manipuliert die Raumzeitmetrik. Entweder indem man ein Wurmloch zum Zielort erzeugt oder eine Warpblase. Bei einer Warpblase wird vereinfacht ausgedrückt der Raum mit dem Raumschiff mitgeführt, das Raumschiff selbst bewegt sich folglich gar nicht und unterliegt daher auch keinen SRT-Effekten. Die Mitführung des Raumes wird entweder dadurch gewährleistet, dass in der vorderen Wand der Warpblase der Raum kontrahiert und in der hinteren Wand expandiert, das wäre dann der Alcubierre-Antrieb, oder dadurch, dass in der Blasenwand der Raum um das Blaseninnere herumströmt, das entspräche dem Natario-Antrieb.
• man versetzt das Raumschiff in eine Art Hyperraum, z.B. einen Parallelraum, der parellel zum bekannten Raum existiert, und in dem die Gesetze der SRT nicht gelten. Dort könnte das Schiff dann wieder durch einen Rückstoßantrieb auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, wobei aber auch da wieder Trägheitskräfte auftreten würden.

Allen Möglichkeiten ist gemeinsam, dass es eine absolute Gleichzeitigkeit und damit ein bevorzugtes Bezugssystem gebem muss, damit überlichtschnelle Reisen nicht zu kausalen Schleifen führen. Das würden sie der SRT zufolge nämlich, da in dieser die Gleichzeitigkeit relativ ist, d.h. eine Bewegung, die im einen Bezugssystem eine Bewegung schneller als c ist, ist in einem anderen Bezugssystem eine Reise rückwärts in der Zeit.

In diesem Zusammenhang sei auch auf diesen Thread verwiesen:

http://www.scifi-forum.de/science-fiction/scifi-allgemein/46155-sammel-thread-f-r-ftl-antriebe-verschiedenen-scifi-universen.html

Und mehr als eine Statistik des versagens ist die derzeitig anerkannte Theorie.

in der Tat, das ist sie. Sie ist nämlich sehr erfolgreich. Und damit weit mehr als eine Statistik, und erst recht mehr als eine Statistik des Versagens. Aber ich denke, da wolltest hier eigentlich das genaue Gegenteil schreiben, nämlich gerade dass sie eine Statistik des Versagens sei. Daher frage ich dich, wie du darauf kommst? Dass dein Vater herausgefunden hat, dass man eine Pflanze an den Spektralfarben erkennen kann, reicht als Begründung nicht.

Ich vergleiche oft und gerne die heutige theoretische physik mit einer religion, wage es nur nicht sie in frage zu stellen, sonst wirst du gesteinigt oder auf dem scheiterhaufen verbrannt.

so, tust du das? Na dann mach ich es doch einfach genauso: ich vergleiche deine Ansichten mit einer Religion, wage es nur nicht, sie in Frage zu stellen, sonst wirst du gesteinigt oder auf dem Scheiterhaufen verbrannt. Toll, ne?

[Rarehero]

Man kann sich sehr wohl eine Theorie vorstellen, die die bisher bestätigten Aussagen der RT reproduziert, aber dennoch überlichtschnelle Raumfahrt erlaubt.

Ich wollte mit dieser Aussage klar machen, dass die RT nicht ganz falsch sein kann, weil sie durch Experimentaldaten gestützt wird, die jede übergeordnete Theorie berücksichtigen müsste.

Der Warpantrieb nach Alcubierre würde im Rahmen der ART nicht nur eine negative Energie erfordern, und davon sehr viel, sondern außerdem noch, dass sich diese negative Energie raumartig bewegen könnte, d.h. lokal mit Überlichtgeschwindigkeit.

Was ich meinte ist, dass Alcubierre die Prinzipien der RT her genommen hat, um eine Lösung zu finden, einen Antrieb zu beschreiben, mit dem wir zu den Sternen reisen könnten. Wirf diese Prinzipien über den Haufen, und die wirfst vielleicht auch den Warp-Antrieb über den Haufen.

Für die Quantengravitation z.B. gibt es den Ansatz der kanonischen Quantengravitation. Dabei wird die Raumzeit als aus einem Stapel raumartiger Hyperflächen aufgebaut angesehen.

Ich habe gesagt, dass eine noch zu entdeckenden Physik keine Lösung für die überlichtschnelle Raumfahrt beinhalten muss, nicht dass eine solche Physik kein solche Lösung beinhalten wird. In meinen Augen ist es einfach blauäugig, davon auszugehen, dass eine noch zu entdeckende Physik schon alles so richten wird, wie man es gerne hätte.

Davon mal ab gibt es viele Theorien, die auch Lösungen für eine überlichtschnelle Raumfahrt erlauben, aber sie alle entziehen sich bisher dem experimentellen Nachweis. Und brauchen wir eigentlich die Quantengravitation? Gibt es ein Phänomen, dass nahe legt, dass eine solche Theorie existieren muss; dass ein vollständiges Umdenken erfolgen muss, wie es bei der RT im Zuge der Michelson/Morley-Experimente der Fall gewesen ist? Oder kann es nicht ebenso gut sein, dass keine große Vereinheitlichung und keine noch zu entdeckende eine alles verändernde Physik existiert?

Verstehe mich bitte nicht falsch. Ich wäre total aus dem Häuschen, wenn wir die große Vereinheitlichung herbei führen könnten und diese dann auch noch in einer Spielart aufträte, die uns ein Hintertürchen zu den Sternen eröffnet. Aber bisher halten wir außer schönen Ideen, die aber allesamt auch große Probleme haben, nicht viel in den Händen.

nein, das ist nicht experimentell bestätigt. Experimentell bestätigt ist lediglich, dass das mit den uns bekannten Methoden nicht möglich ist.

Das ist jetzt aber eine schwache Aussage, oder nicht? Klar, wir können niemals alles wissen (wie sollte man das auch erfahren, falls das Universum in dem Falle keine "Achievement unlocked"-Meldung ausspuckt), aber man kann immer sagen, dass es nur mit den uns bekannten Methoden nicht möglich ist. Wenn wir auf dieser Basis diskutieren wollen, dann können wir alles herbei reden, was uns in den Sinn kommt, und auf die Frage, wie das verdammt nochmal bewerkstelligt werden soll, könnte man jedes Mal erwidern, dass die geeigneten Methoden eben erst noch entdeckt werden müssen.

Die "Theorien", von denen du hier sprichst, sind eigentlich nur eine einzige, nämlich die Loop-Quantengravitation, eine Variante der kanonischen Quantengravitation.

Ich kenne die Variante der frequenzabhängigen Lichtgeschwindigkeit aus der Stringtheorie. Wie dem auch sei, theoretisiert wird vieles, zum Beispiel auch, dass die Lichtgeschwindigkeit kurz nach dem Urknall einen sehr viel höheren Wert gehabt haben könnte. Was im Einzelnen von diesen Theorien zu halten ist, steht auf einem anderen Blatt.

Was ist eigentlich aus den VSL-Theorien geworden? Vor einigen Jahren fand ich diese Theorien recht interessant, aber sehr viel mehr als ein Buch und ein paar Publikationen habe ich nie wieder von diesen Theorien gehört.


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@blueeyex
Es kann niemals einen Zweifel daran gegeben haben, dass Fliegen nicht unmöglich sein kann. Immerhin brauchte man stets nur in den Himmel zu schauen um zu sehen, dass Fliegen nicht unmöglich sein kann. Und die Leute, die gesagt haben, dass der Mensch eine Zugfahrt nicht überleben kann, waren eine Minderheit, vergleichbar mit der Situation heute, in der einige wenige sogenannte Wissenschaftler davon reden, das der LHC eine Gefahr für die Erde ist. Zudem hat es schon immer Beispiele in der Natur gegeben, die nahe gelegt haben, dass eine Lebewesen sehr wohl sehr große Geschwindigkeiten ertragen kann. Für die vorliegende Diskussion fehlt mir das Beispiel in der Natur und in der Physik, dass nahe legt, dass es nicht nur möglich sein könnte, sondern möglich sein muss, ein Objekt auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Es ist nicht die Frage ob man schneller als das Licht reisen kann, sondern WIE!

Ach? Hast du schon ein Tachyon beobachtet? Lass mal den Beweis sehen, der nahe legt, dass es möglich ist, schneller als das Licht zu reisen.

Der Rest deiner Beiträge ist leider das übliche Geblubber von "früher konnte man sich nicht vorstellen, dass ..., also kann man sich heute auch vorstellen, dass ..." und einer ach so engstirnigen Wissenschaft (wenn sie so engstirnig wäre, dann wären wir heute nicht da, wo wir sind), von dem man einfach nur Kopfschmerzen kriegt und das nicht halb so bedeutungsvoll und tiefsinnig klingt, wie du vielleicht glaubst. Es gibt andere Foren, in denen man auf diese Weise "argumentieren" kann.


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@Halman

Vielleicht kamen sie, während der globalen, vulkanischen Katastrophe und mieden die Perm/Trias-"Hölle" Erde.

Sie kämen nicht einmal in 400 Millionen Jahren, sondern immer wieder. Da die Milchstraße in einem Universum, in dem Antriebe nach Vorbild der Science Fiction existieren UND außerirdische Zivilisationen kein Jackpot beim "6 aus einer Million"-Lotto sind, nach meinem Dafürhalten unweigerlich und in kurzer Zeit komplett bevölkert wäre, wäre auch die Nachbarschaft der Erde seit vielleicht Milliarden Jahren bevölkert - und die Erde gewissermaßen unter ständiger beobachtet. Es wäre nicht über mehrere Hundertmillionen Jahre unbemerkt geblieben, dass hier ein habitable Welt existiert.

Laut Bynaus sind die Voraussetzungen für Planeten, die komplexes Leben ermöglichen, seit 8 Milliarden Jahren gegeben und seit 6 Milliarden Jahren zahlreich. Wenn man eine Evolution von 4 Milliarden Jahren annimmt, könnten seit gut zwei Milliarden Jahren Aliens eine Hochzivilisation gebildet haben.

Nein, seit vier Milliarden Jahren. Seit zwei Milliarden wären sie gemäß deiner Aussage zahlreicher. Zur Erinnerung: Es braucht in dieser Zeit nur eine Zivilisation gegeben zu haben, der das gelungen ist, was wir für uns als möglich erachten, schon schlägt das Fermi-Paradoxon zu.

Wenn man bedenkt, wie schwer es erscheint, interstellare Distanzen zu überwinden, mag es sein, dass sich die Aliens darauf beschränken, ihre Kolonien sehr sorgfältig auszuwählen und keinerlei Bedürfnis haben, mehr als nötig zu expandieren, um ihr Überleben auf wenigen Kolonien zu sichern.

Dieses Ansinnen spielt keine Rolle. Zum einen weil jede Kolonie unweigerlich zu einer eigenständigen Zivilisation mit eigenen Zielen werden würde. Wenn wir eine Gruppe Menschen nur zum nächsten Stern schicken würden, wären sie komplett auf sich alleine gestellt und müssten und würden ihren eigenen Weg gehen - der sie irgendwann zu den nächsten Sternen führen würde. Dieses "irgendwann" mag aus unserer Perspektive in einer unendlich weit entfernt erscheinenden Zukunft liegen, innerhalb des diskutierten Zeitraumes von bis zu acht Milliarden Jahren würde die Expansion aber praktisch nicht einmal inne halten.

Des Weiteren verändern sich die Motivationen einer Zivilisation ständig und bleiben nicht bis in alle Ewigkeit stabil. Für den Moment und die nächsten 500 Jahre mag sich eine Zivilisation mit dem Erreichten begnügen. In 1000 Jahren greift sie aber vielleicht wieder zu den Sternen und ist dann die nächsten 500 Jahre damit beschäftigt, Siedler in den interstellaren Raum zu schicken. Auch das sind Zeiträume, die für eine Person kaum zu begreifen sind, aber nach kosmologischen Maßstäben ist das Nichts.

Und schließlich könnten sie schon längst verschwunden sein. Wie wahrscheinlich ist es, dass eine Zivilisation hunderte von Millionen Jahren besteht?

Und nach weiteren zwanzig Millionen Jahren sind sie verschwunden.

Es gäbe nicht die eine Zivilisation, die von einer Zentralwelt ausgehend die Milchstraße gezielt bevölkert. Siehe oben; selbst in einem "Warp-Universum" würde jede Kolonie unweigerlich zu einer eigenen Zivilisationen mit eigenen Zielen werden. Es gäbe dort draußen nicht eine Zivilisation (wie sollte sie überhaupt verschwinden, wenn sie sich auf unzählige Welten verteilt hat?), sondern so viele Zivilisationen, wie es habitable Welten gibt. Und jede einzelne wäre unabhängig und eigenständig. Natürlich existiert eine einzelne Zivilisation nicht Millionen oder Milliarde Jahre, sondern vielleicht nur einige Jahrzehntausende, wenn es hoch kommt. Aber sobald eine Zivilisation verschwindet, nimmt eine Gruppe von Siedlern einer anderen benachbarten Welt quasi sofort (nach kosmologischen Maßstäben) ihren Platz ein.

Eine solche Spekulation habe ich mal in einer populärwissenschaftlichen Doku gesehen. Vielleicht fliegen solche Aliens nur noch in UFOs herum, aber haben längst kein Interesse mehr, auf einen Planeten zu leben. Dies könnte ihnen ebenso antiquar erscheinen, wie für uns steinzeitliche Höhlen.
Möglicherweise studieren sie uns nur, um mehr über ihre Vergangenheit zu erfahren (oh - ich glaub', ich hab' 'nen Däniken verschluckt)

Das ist meine liebste und optimistischste Antwort auf das Fermi-Paradoxon: Interstellare Reisen sind möglich, aber nur zu dem Preis, das Leben auf Planeten vollständig hinter sich zu lassen. Dieser Gedanke ist aber auch ziemlich abgehoben (hat aber zumindest den Vorteil, nicht auf eine noch zu entdeckende Physik angewiesen zu sein, die alles in der gewünschten Weise richtet).

[Halman]

die ist tatsächlich eher unbedeutend für den Energiebedarf. Maßgeblich kommt es auf die Größe der Warpblase und die Dicke der Blasenwand an.

Dann wäre es sicher vorteilhaft, dass Warpschiff möglichst kompakt zu bauen, vielleicht in Form einer Kugel. Zumnindest würde ich lange Antennen vermeiden.

Reden wir aber von Warp-Antrieben und Star Trek, stellt sich wieder die Frage, wo in den letzten 400 Millionen Jahren die Cardassianer, Klingonen, Breen, das Dominion und die Borg geblieben sind.

Vielleicht kamen sie, während der globalen, vulkanischen Katastrophe und mieden die Perm/Trias-"Hölle" Erde.
Oder sie kamen vor 300 Millionen Jahren, als die Rieseninsekten im Karbon die Welt beherrschten. Jedenfalls würde ich dann nicht landen.
Das Zeitalter der Insekten — Planet Erde

Allerdings sind auch die vielleicht 400 Millionen Jahre, in denen die Erde ein geeignetes Ziel für Kolonisten darstellt, nicht der Maßstab, den wir heran ziehen müssen, sondern die weißichniochtwievielen hundert Millionen oder gar einigen Milliarden Jahre (kennt jemand einen einigermaßen fundierten Zeitraum?), in denen die Milchstraße Zivilisationen hervor bringen kann. Wenn die Milchstraße seit zwei Milliarden Jahren Zivilisationen hervor bringen kann, wird das Problem praktisch unlösbar. Dann hätte in den letzten zwei Milliarden nur eine Zivilisation existieren müssen, die sich auf den Weg zu den Sternen macht, und innerhalb von zwanzig oder meinetwegen auch vierzig Millionen Jahren wäre jede habitable Welt bevölkert worden. Und die Erde wäre erst Recht erschlossen worden, kaum dass sie geeignet gewesen ist.

Laut Bynaus sind die Voraussetzungen für Planeten, die komplexes Leben ermöglichen, seit 8 Milliarden Jahren gegeben und seit 6 Milliarden Jahren zahlreich. Wenn man eine Evolution von 4 Milliarden Jahren annimmt, könnten seit gut zwei Milliarden Jahren Aliens eine Hochzivilisation gebildet haben.

Wenn man bedenkt, wie schwer es erscheint, interstellare Distanzen zu überwinden, mag es sein, dass sich die Aliens darauf beschränken, ihre Kolonien sehr sorgfältig auszuwählen und keinerlei Bedürfnis haben, mehr als nötig zu expandieren, um ihr Überleben auf wenigen Kolonien zu sichern.
Zudem könnten sie die Erde zu Zeiten vorgfunden haben, in denen sie ungastlich war und dies erscheint mir anbetracht der Erdgeschichte gar nicht so unwahrscheinlich.
Und schließlich könnten sie schon längst verschwunden sein. Wie wahrscheinlich ist es, dass eine Zivilisation hunderte von Millionen Jahren besteht?

Zwanzig Millionen Jahre klingen nach menschlichen Maßstäben nach viel, aber verglichen mit dem Zeitraum, seit dem Zivilisationen durch die Milchstraße düsen können, ist das nichts.

Und nach weiteren zwanzig Millionen Jahren sind sie verschwunden.

Wie ich in #444 schon schrieb, ich meine, dass wir guter Durchschnitt sind. Vielleicht gibt es ein paar Kulturen, die uns ein wenig voraus oder hinterher sind, aber nicht um 100 Millionen Jahre (oder andere sehr grosse Zeitraeume).

[...]

Ich meine, dass wir zu den ersten Generationen von Zivilisationen gehoeren.
Manche sind vielleicht etwas juenger oder aelter, aber nicht so viel aelter, als dass sie bereits tausendfach durchs All reisen.

Sie könnten durchaus viel älter sein. Immerhin sind die Voraussetzungen dafür seit Milliardenen von Jahren gegeben. Da stimme ich Dannyboy zu.

Die Frage ist doch, ob wir denn wirklich Kenntnis von einer Zivilistation, die bspw. vor einer Milliarden Jahren existierte, wissen müssten.

Und wenn wir tatsaechlich zu den ersten Generationen gehoeren, waere dies auch eine Erklaerung dafuer, warum es noch nicht so viele davon gibt.

Ja, dies wäre in der Tat eine Erklärung. Zwar gibt es schon seit 6 bis 8 Milliarden Jahren Planeten, mit den nötigen Elementen, aber dies bedeutet ja nicht gleich, dass daraus auch Leben und gar raumfahrende Zivilistationen hervorgehen. Allerdinge möchte ich dies nicht kategorisch auschließen, so spekulativ es auch ist.

Warum nicht? Erdähnliche Planeten konnten schon einige Milliarden Jahre vor dem Sonnensystem entstehen.
Es gibt da von Lineweaver ein nettes Diagramm.

Aber vielleicht gibt es darauf nur tierisches Leben. Der Mond Europa hat die nötigen Elemente und aufgrund der Geizeitenkräfte des Jupiter auch die nötige Energie, aber es gibt keine Anzeichen für eine technisierte Spezies. Vielleicht ist ja dieser Mond der kosmische Normalfall.

Ja, aber die Erde ist nicht außergewöhnlich alt.

Ja, diese Erkenntnis hatte mich erstaunt. Dann stellt sich aber schon die Frage: Warum war [anscheinend] noch niemand hier? Kamen die Aliens zur falschen Zeit (als die Erde ungastlich war)? Oder sind sie längst ausgestorben?