Sammel-Thread für FTL-Antriebe aus verschiedenen Scifi-Universen

[Hades]

Also ich will mal die Gelegenheit nutzen, um auch für mein noch ziehmlich "rohes" Universum Expertenmeinung einzuholen. Technologien sind ungefähr angesetzt:
- Warpantrieb als "Primärer" FTL-Antrieb
- Ionenantrieb als Sublicht bis 10 PSL
- Künstliche Schwerkraft und Antischwerkraft, also ohne Rotation.
- Schutzschilde a la Star Trek

Allerdings spielt mein bisheriger Handlungszeitraum von jetzt bis in etwa 500 Jahren. Also soll eine gewissen Entwicklung stattfinden. Angefangen das Warp erst später kommt, Schilde auch, Waffen usw. Aber um zum Thema zu kommen:

In den späteren Abschnitten soll die Ausbreitung in den Tiefenraum weiterhin nicht zu schnell fortschreiten, die Entfernungen zwischen den "Kernwelten" allerdings auch keine Monate brauchen.

Deshalb soll es dann 2 Antriebe im FTL Bereich geben.
Warp, dass jedes Schiff aus eigener Kraft und bis zu 2 LJ pro Tag erreichen kann.
Und dann eine Art "Sprungtore", die an Wichtigen Punkten im Raumgebiet erbaut sind, und die ein paar Sprünge am Tag von jeweils bis zu 15 Lichtjahre gestatten.

Ich überlege jetzt über "Methoden nach", die meine Sprungtore rechtfertigen, erklären. Die Tore sollen jedenfalls an Massereichen Objekten wie Sonnen oder SL errichtet werden, und sich die Massen und die nat. Raumkrümmung der Objekte zu nutzen machen.

Und am liebsten währe es mir, wenn man die Massen auch zur Geschwindigkeitsfestlegung nutzen könnte, also der Sprung zwischen 2 sehr Massereichen Objakten schneller ist, als zwischen 2 leichteren. Aber man kan nicht alles haben.

Aber hats du McWIre vielleicht ein Vorschlag? Wenn nicht lass ich die Technologie dahinter offen.

[Gyges]

Hi,

auf die Gefahr hin das ich lästig werde...

... mir spukt seit einiger Zeit eine Geschichte durch den Kopf die ich nicht loswerde. Allerdings liegt ihr ein "neues" Antriebskonzept zu Grunde. Naja, ich kenne jedenfalls nichts ähnliches (am ehesten wäre es die Sprungtechnik aus BSG).

Da ich auch nicht über ein solch fundiertes Wissen verfüge (siehe oben) jedoch eine logische Grundlage für die Geschichten haben will, brauche ich jemanden der Krtik übt.


Ich fang einfach mal an

Grundlegend basiert meine Überlegung auf der Formel

E=mc²

Da Geschwindigkeit nichts anderes als ein zurückgelegter Weg in einer bestimmten Zeitspanne ist und Lichtgeschwindigkeit das Maximum darstellt möchte ich diese Schranke nicht mittels Hyperraum oder Faltwerk lösen sondern statt der Geschwindigkeit (Warp) oder den Weg (Hyperraum) einfach die Zeit manipulieren. Also den Weg mit einer "normalen" Unterlichtgeschwindigkeit zurücklegen allerdings die dafür nötige Zeit beeinflussen.



Bildlich stelle ich mir die Einsteinsche Ebene (Das gespannte Leintuch, das durch Masse eingedellt wird) so vor.
-Die Zeit ist ein Art Fluss. Sie fließt immer gleich schnell von der Zukunft in die Vergangenheit.
-Unsere bekannte Materie (und damit unsere Existens) gibt es nur im Jetzt also innerhalb der Ebene bzw. Spanntuch. Außerhalb (oben, unten) existiert sie nicht in der uns bekannten Form, wir sind somit in diesem Spannleintuch gefangen.
-Das Spannleintuch stellt also das Jetzt dar, den Zeitfluss der genau in der ebene des Leintuches unsere Existens "kreuzt" (und damit die Materie erzeugt).
-Masse beeinflusst diesen Zeitfluss womit sie diese Ebene wölbt und damit Gravitation erzeugt.


Mein FTL funktioniert im Prinziep so, dass ein Raumschiff mit einer bestimmten Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung fliegt. Beim aktivieren des Sprungs verlässt das Raumschiff das "Leintuch" und springt wie ein "Floh auf dem gespannten Leintuch" eine bestimmte Strecke. An dem Punkt wo der Floh das Leintuch, bzw das Raumschiff die Zeitebene berührt tritt es wieder in unsere Existenzebene ein. Es springt also in NULLZEIT von A nach B.
In Nullzeit deswegen, weil ja Masse sich nicht auflösen kann und etwas später einfach wieder da ist. Sie muss immer in unserer Zeitebene in irgendeiner Form existieren (Erhaltungsgesetz).
Es ist also eigentlich eine Zeitreise in die Zukunft und zurück, während das Raumschiff mit der Startgeschwindigkeit die Strecke zurücklegt. Für die Reisenden und den Rest des Universums passiert das aber in Nullzeit. (Materie kann nur innerhalb der Ebene existieren, also gibt es die Materie und damit das Bewusstsein für die Reisenden nicht).

Ich will einige Beschränkungen einbauen. So soll ein Sprung nur auf einer "Null-Gravitationslinie" möglich sein. Ein Raumschiff muss also an den Rand eines Systems, oder zumindest so das die Planetengravitation diese Linie aus dem Sonnensystem erzeugen. Und es kann nur ins Nachbarsystem gesprungen werden, da es sich eben den ganzen Flug über auf dieser Null-Gravitationslinie befinden muss. Sollte es nicht so sein, wird das Schiff zerissen, da die Gravitationskräfte durch den Zeitsprung exponentiell verstärkt werden.
Eine weitere Beschränkung ist die Sprunganzahl pro Sprungpunkt. Ein sprung bewirkt eine Verwirbelung der Ebene und damit Gravitationskräfte (ähnlich einem Wassertropfen auf glatter Wasseroberfläche). In der nähe befindliche Schiffe können zerstört werden und der Sprung (Abflug und Ankunft) ist mehr oder weniger im ganzen System zu Orten (Hierbei beeinflusst die Startgeschwindigkeit und Masse des Schiffes die "höhe" des Floh-Sprunges und damit diese Wellenbildung. Hoher Floh-Sprung=langsame Startgeschwindigkeit, flacher Sprung=hohe StGeschw.). So sind größere Schiffe mit Leichtigkeit auszumachen während extrem schnelle Sonden nur in unmittelbarer nähe Endteckt werden können. Flottenverbände können also nur springen indem sie ihre Position und Formation so weit fächern das die entstehenden Wellen nicht die Schiffe zerreisen oder sich zu einem Schiff zusammenschließen und zusammen springen.
Auch noch wichtig, der Sprunggenerator muss vor jedem Sprung aufgeladen werden was durchaus einige Minuten dauern kann (abhängig von der "Höhe" des Sprunges). Ist er so weit wird er aktiviert, er erzeugt ein Feld um das Schiff welches sich langsam Aufbaut um dann mit dem gesamten Schiff urplötzlich zu verschwinden. Das kann ca. 2 bis 40 Sekunden dauern. Dieses Aktivieren und Aufbauen des Feldes tritt beim Zielpunkt genauso und Zeitgleich auf nur mit dem Unterschied das das Schiff auftaucht.
Weitere Beschränkung, dieser Feldaufbau kann zwar Abgebrochen werden, erzeugt aber diese Gravitationswelle und entleert den Sprunggenerator womit dieser erst wieder geladen werden muss.


Ach ja, Zeitreisen im Sinne von Star Trek oder SG sind NICHT MÖGLICH. Es gibt nur das Hier und Jetzt, keine 2. Chance.





Bitte übt Kritik damit ich endlich dieses Gedankengespinnst aus meinem Kopf kriege...

[McWire]

so, dann will ich mal zum eigentlichen Hauptaspekt meines Konzepts kommen:

Das zu lösende Problem ist allgemein als relativistische Massenzunahme bekannt. Nebenbei sei angemerkt, dass dies eine veraltete Sprechweise ist, heutzutage bezeichnet man nur noch die Ruhmasse als Masse, die somit nicht zunimmt, zunehmen bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit tut nur die Energie, aber das braucht im folgenden nicht weiter interessieren. Wesentlich ist, dass die Massenzunahme/Energiezunahme auf die Zeitdilatation zurückgeführt werden kann: in der relativistischen Mechanik ist der Zeitdilatationsfaktor gamma die zeitliche Komponente u^0 = gamma c eines 4D-Geschwindigkeitsvektors u^mu (das ^ bedeutet keine Potenz, sondern einen sogenannten kontravarianten Index, braucht man sich aber auch nicht merken, es gilt mu=0,1,2,3), die Energie die zeitliche Komponente p^0 = E/c eines 4D-Impulsvektors p^mu, wobei gilt p^mu = m u^mu, mit m=Ruhmasse, so dass E = c p^0 = m c u^0 = gamma m c^2.

Mein Konzept lehnt sich nun an die Alcubierre-Lösung mit einer Warpblase an, dazu ist es nützlich, die Zeitdilation über die Minkowski-Metrik (diese beschreibt eine ungekrümmte Raumzeit) auszudrücken, die, wenn wir der Einfachheit halber nur eine Raumdimension betrachten, für eine Weltlinie, die zwischen zwei Raumzeitpunkten (x,t), (x+dx,t+dt) verläuft, aussagt, dass für ihre raumzeitliche Bogenlänge ds zwischen beiden Punkten

ds^2 = (cdt)^2 - dx^2

gilt (hier sind ^ tatsächlich Potenzen). Die Zeitdilatation erkennt man folgendermaßen: die für ein Teilchen auf der Weltlinie verstreichende Eigenzeit ist d(tau) = ds/c, außerdem gilt, wenn das Teilchen die Geschwindigkeit v hat, dx = v dt, so dass

dtau = 1/c sqrt( (c dt)^2 - (v dt)^2 ) = dt sqrt(1 - (v/c)^2)

Es gilt die wichtige Regel, dass für Teilchen mit Ruhmasse ds > 0 sein muss (man sagt: die Weltlinie ist zeitartig), für Teilchen ohne Ruhmasse ds=0 (lichtartig), und ds < 0 (raumartig) ist verboten. Für ein überlichtschnelles Teilchen würde aus der Minkowski-Metrik

ds^2 = (cdt)^2 - (vdt)^2 < 0, v > c

folgen, die verstreichende Eigenzeit wäre imaginär. Will man außerdem, dass möglichst keine Zeitdilatation auftritt, sollte ds ~ cdt sein. Worauf es bei einem funktionsfähigen FTLAntrieb also ankommt, ist, auch bei Überlichtgeschwindigkeit dafür zu sorgen, dass ds > 0 bleibt.

Hier kommt die Krümmung ins Spiel. Die Minkowski-Metrik ist der Spezialfall einer flachen Raumzeit, für eine allgemeinere, gekrümmte Raumzeit, braucht man den metrischen Tensor, der ist in unserem vereinfachten Fall eine 2*2-Matrix mit 4 Komponenten g_tt, g_tx, g_xx, g_xt. Es gilt dann:

ds^2 = g_tt (cdt)^2 + g_xx dx^2 + (g_tx + g_xt) dx cdt

Im Minkowski-Fall gilt: g_tt = -1, g_xx = 1, g_xt = g_tx = 0.
Damit kommen wir nun zur Alcubierre-Lösung. In dieser ist die Metrik:

ds^2 = (cdt)^2 - (dx - v f(x) dt)^2

Dabei ist f(x) eine Funktion, die innerhalb der Warpblase 1 ist, außerhalb 0, und in den Blasenwänden zwischen 0 und 1 liegt. v ist die Geschwindigkeit der Warpblase. Innerhalb der Blase gilt:

ds^2 = (cdt)^2 - (dx - v dt)^2

Für ein mit der Blase mitgeführtes Teilchen ist dx = v dt, es bleibt somit ds = cdt übrig. Daran sieht man: egal wie groß v ist, die Weltlinie des Teilchens ist stets zeitartig, und es tritt keine Zeitdilatation auf, selbst wenn v viel größer als c wird.
Die Komponeten des metrischen Tensors in der Alcubierre-Lösung sind:

g_tt = 1 - v^2 f^2(x)
g_xx = -1
g_xt = g_tx = v f(x)

Im Grund liefert das Alcubierre-Konzept damit schon die Lösung: die Warpblase kann sich beliebig schnell bewegen, ohne dass man in Konflikt mit der Zeitdilation gerät oder die Weltlinie des Raumschiffs raumartig wird.

Allerdings muss man die Alcubierre-Metrik erstmal erzeugen. Miguel Alcubierre versuchte dies auf der Grundlage der ART-Feldgleichungen. Diese gestatten jedoch nicht, den metrischen Tensor direkt zu manipulieren. Stattdessen muss man den Umweg über den Ricci-Tensor gehen, der sich aus zweiten Ableitungen des metrischen Tensors zusammensetzt. Es handelt sich dabei um ein Prinzip, das man auch in anderen Feldtheorien findet. In der Elektrostatik z.B. ist das Pendant zum metrischen Tensor das elektrische Potential (Differenzen in diesem Potential sind als elektrische Spannung messbar). Dieses wird durch elektrische Ladungen beeinflusst, aber auch nicht direkt, sondern nach dem Coulomb-Gesetz über die Divergenz der elektrischen Feldstärke (die Feldstärke ist der Gradient des Potentials, also die erste Ortsableitung, die Divergenz ist dann davon die Ableitung, und damit die zweite vom Potential).

Die Komponenten des Ricci-Tensors für die Alcubierre-Metrik sind aber nicht im Inneren der Warpblase groß, sondern in den Blasenwänden. Was immer die Manipulation der Metrik bewirken soll, muss sich daher in den Blasenwänden befinden. Dort aber ist die Funktion f(x) kleiner als 1, daher kann die Metrik dort keine Mitführung mit der vollen Blasengeschwindigkeit ermöglichen. Nehmen wir z.B. an, die Blase bewege sich mit v = 10c. In der Mitte der Blasenwand aber ist f(x) = 1/2, so dass dort befindliche Materie nur mit v/2 = 5c mitgeführt werden kann, weiter außen ist es noch schlimmer. Da es aber notwendig wäre, die gesamte die Krümmung erzeugende Materie mitzuführen, ist eine Alcubierre-Warpblase in der ART nicht realisierbar.

Als Ausweg aus dieser Problematik hatte ich eigentlich vor Jahren schon einmal die Idee, eine Energieform zu postulieren, die FTL-fähig ist, sich also raumartig ausbreiten kann. Eine Eigenzeit sollte für diese Energieform keine Bedeutung haben, so dass sie nicht an die Begrenzung ds > 0 gebunden wäre. Diese Energieform sollte in der Lage sein, ebenfalls die Raumzeit zu krümmen, und das nebenbei mit einem weitaus niedrigeren Energieaufwand als aus den ART-Feldgleichungen folgt, und den Part der in den Blasenwänden mittransportierten Materieverteilung übernehmen. Also eine Art Warpfeld, wie man es aus Star Trek kennt. So wirklich glücklich war ich damit allerdings nicht, weil ich darüber nachdachte, was für Gesetzen diese Warpenergie wohl gehorchen könnte, und da fiel mir nur eine nichtrelativistische Feldgleichung, nämlich die Schrödinger-Gleichung, ein.

In den letzten 1,5 Jahren hatte ich dann schließlich zwei Schlüsselideen. Die erste war ein Quantenprinzip für Geschwindigkeiten: es sollen nicht beliebige Überlichtgeschwindigkeiten möglich sein, sondern nur ganzzahlige Vielfache von z.B. 2c. Auf die Idee kam ich dadurch, dass der Warpantrieb aus ST offensichtlich nur Überlichtgeschwindigkeiten kann. Es scheint nicht möglich zu sein, ihn für unterlichtschnelle Flüge zu benutzen. Im TM wird außerdem erwähnt, dass die Enterprise bei Warp 1 immer zwischen zwei Geschwindigkeiten ober- und unterhalb der Lichtgeschwindigkeit hin und her wechselt, und so nie wirklich mit c fliegt. Allerdings ist das dann problematisch, wenn jemand im Schiff herumläuft, z.B. gegen die Flugrichtung, wenn das Schiff gerade oberhalb von c ist. Dann ist er unterhalb von c und das Schiff oberhalb. Ist aber 2c die niedrigstmögliche Warpgeschwindigkeit, ist das kein Problem mehr: alles was sich innerhalb des Schiffs bzw. der Warpblase bewegt, ist für einen ruhenden Beobachter stets überlichtschnell.

Damit hatte ich dann ein Gesetz für meine Warpenergie: das des quantenmechanischen harmonischen Oszillators. So wie man den in diskreten Stufen anregen kann, indem man Energiepakete h*f zuführt, wobei f die Eigenfrequenz des Oszillators ist, kann man die Warpenergie auf die nächsthöhere Warpstufe (nächstes Vielfaches von 2c) schalten.

Die zweite Idee war, dass die Metrik der Raumzeit nicht fundamental ist. Auf der untersten Ebene der Realität haben Raumzeitpunkte nur Positionen (x,t), aber keine Abstände. Die Metrik, die Abstände definiert, ist nur sekundär, quasi eine Zuordnungsfunktion. Das ist auch der Grund, warum ich oben so viel Mathematik gebracht habe. Man zerlege die Raumzeit in einen Stapel von Räumen (raumartige Hyperflächen) jeweils konstanter Zeitkoordinate. Betrachtet man einen Punkt (x,t) des Raumes mit der Zeitkoordinate t, so sagt die Metrik diesem Punkt, welcher der Punkte (x+dx,t+dt) des Raumes mit der Zeitkoordinate t+dt den Abstand ds = cdt von ihm hat. Die Minkowski-Metrik ist eine Art "Default"-Metrik, die sagt, es ist der Punkt mit dx=0, also (x,t+dt). Mein Raumantrieb - oder auch mein "Warpfeld" - macht nun nichts anderes, als diese Zuordnungsfunktion zu ändern. Die modifizierte Funktion sagt dem Punkt: es ist der Punkt (x + v dt, t + dt), der den Abstand ds = cdt von dir hat. Die resultierende modifizierte Metrik ist gerade die Alcubierre-Metrik.

Anders als in der Alcubierre-Lösung im Rahmen der ART realisiere ich die Alcubierre-Metrik aber nicht dadurch, dass ich irgendetwas in den Blasenwänden manipuliere. Ich manipuliere direkt den metrischen Tensor. Dies führt dazu, dass die Raumzeit selbst nichtlokale Eigenschaften, wie man sie aus der Quantentheorie kennt, erhält. Statt einer FTL-fähigen Energieform, die lokal in den Blasenwänden die Raumzeit manipuliert, manipuliere ich die Raumzeit innerhalb der Blase, und die Raumzeit in den Wänden bekommt dies zu spüren, ohne lokale Vermittlung, also auf nichtlokalem Wege.

Man kann jetzt natürlich darüber diskutieren, ob das wirklich einen Unterschied macht oder nicht letztendlich äquivalent ist (hat die Raumzeit einen nichtlokalen Effekt zwischen Blaseninnerem und Blasenwand, oder erzeugt das Warpfeld im Blaseninneren nichtlokal ein Sekundärfeld in der Wand, und das erst beeinflusst die Raumzeit?)

Ich persönlich tendiere dazu, beide Ideen, die auf N*2c quantisierte Geschwindigkeit und die im Blaseninneren manipulierte Metrik zu kombinieren, d.h. der Faktor v in der Metrik kann nur auf Vielfache von 2c eingestellt werden. Das kann man natürlich auch anders machen, wenn einem eines von beidem nicht gefällt.

Will man mein Konzept in deine drei Kategorien einordnen, wird es wohl in jedem Fall auf eine Kombination von 1+3 hinauslaufen. Kategorie 2 könnte man eventuell auch noch unterbringen, z.B. könnte die quantisierte Dynamik der Warpenergie in einem Parallelraum beheimatet sein, in dem räumliche und zeitliche Abstände keine Bedeutung haben. Oder noch eine Variante wäre, dass mein Raumschiff die Koordinatendifferenz dx = v dt in einem Parallelraum zurücklegt, in dem räumliche Distanzen keine Bedeutung haben, wodurch die Koordinatendifferenz zum dx in ds^2 = (cdt)^2 - dx^2 nicht beiträgt.

Das klingt höchst interessant. Ich habe zwar (noch) keine große Ahnung von Tensor-Mathematik, aber der dazugehörige Text klingt irgendwie vertraut.

die Frage ist: wie viel verstehen die Autoren von Physik, und wie weit sind sie bereit, sich Gedanken über eine neue Physik zu machen, die FTL erlaubt?

Ich denke mal die meisten Scifi-Autoren haben ein Physikverständnis eines Abiturienten oder eines Hochschüler mit Physik als Nebenfach. Geht mir ja übrigends genauso.
Mein oberstes Ziel und daher wohl auch die Auswahl an gelesener Literatur, war ein FTL auf der Basis der bereits vorhandenen Physik mit der Erweiterung durch die Ideen der Stringtheorie und mit Zuhilfenahme von Hyperraummodelln.

diese Sprechweise halt ich für sehr missverständlich. Mir sind schon viele Scifi-Fans untergekommen, die das wirklich nicht unterscheiden können. Manche verwechseln sogar Wurmlöcher und Warpblasen.

Eine Krümmung ist bildlich gesprochen eine senkrechte Verzerrung und Expansion und Kompression sind waagerechte Verzerrung. (Gummituch-Modell)
Natürlich muss man diese grundsätzlichen geometrischen Ereignisse auch sprachlich unterscheiden, aber normalerweise habe ich es in Diskussionen auch nicht mit so versierten Menschen wie dich zu tun, die das kleinlich auseinanderhalten.
Übrigends wäre es nett, wenn du mal paar Bildchen zu deinen obigen Formeln bringst, da ich leider nicht alles vollkommen verstanden habe, was mich gerade bissl ärgert

was ist der Unterschied?

Der Mechanismus. Während ich bei einer Raumkompression ala Star Trek Warp einen fließenden Vorgang habe, der nicht die komplette Strecke miteinmal verkürzt (das widerspräche des Canon von Star Trek und allen anderen Scifi-Universen die dieses Konzept beinhalten), habe ich bei der Raumfaltung quasi eine Verkürzung gesamte Strecke mit einem Schlag.
Raumfaltung ist also eine Extremform von Raumkompression oder Raumkrümmung.

man kann ja durchaus vom einen Parallelraum zum anderen wechseln, es gibt nur keinen Ort "zwischen" beiden Räumen, wo man sich aufhalten könnte. Man ist entweder im einen oder im anderen. Oder vielleicht quantenmechanisch in einer Superposition aus beidem.

Ja. Übrigends habe ich sogar aus meinem Lieblings-Franchise vier Beispiele gefunden, die möglicherweise diese Form benutzen:

1. Ansata-Inverter (ein Transporter auf Basis von "Dimensionsverschiebung")
2. Losira-Transporter (gleiche Aussage wie 1)
3. Iconianisches Portal (Instantantransportgerät das einem Stargate ähnelt)
4. Subraumkatapult (eine Art Hyperraumsprungantrieb)

das wäre eine Singularität. Ich wüsste nicht wo die einem was nützen soll.

Keine Singularität sondern eine Verschmelzung zweiter RZ-Punkte... quasi eine Superposition von beiden Raumbereichen in denen dann ein Materieaustausch stattfindet.

hast du dafür eine Quelle?

Es entspricht der Beschreibung des Subraums in diversen Folgen.
Der Subraum verringert den Energieaufwand der nötig ist den Normalraum zu komprimieren (Warpfeldeffekt).
Dies geht eigentlich nur, wenn man den Subraum mit weniger Energieaufwand komprimieren kann und diese Kompression auf den Normalraum durchschlägt.
Das der Subraum direkt mit dem Normalraum verbunden sein muss, ergibt sich einfach dadurch, dass es in den Serien so dargestellt wird, dass man quasi von einem bestimmten Punkt im Subraum immer im gleichen Normalraumpunkt herauskommt... diverse Raumanomalien beruhen auf diesem Prinip (Astralwirbel, Gravitonellipse, Subraumspalte)

auch ne interessante Variante. Da könnte man auch folgendes draus machen: das Warpfeld breitet sich im Subraum nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit aus, die resultierende Warpblase im Normalraum hat dann aber Überlichtgeschwindigkeit.

Ja so in etwa ist auch meine Vorstellung, nur das der Proportionalitätsfaktor nicht konstant ist. Laut Theorie vieler Fans, die die exorbitanten Geschwindigkeitsunterschiede im Canon analysiert haben, gibts es Raumregionen in denen man mit gleicher Warpeinstellung, gleichem Warpfaktor schneller vorrankommt als in anderen. Ausserdem lässt sich die Geschwindigkeit bekanntermaßen zwischen 1 und einem Wert x steuern.
Übrigends gibts in ST auch Warpfelder unter 1c, diese bewirken aber keinen Antriebseffekt, sondern dienen zur Generierung von Effekten wie Schutzschilde und Traktorstrahlen.

da wäre ich eher vorsichtig. Ehrlicherweise muss ich zugeben, dass ich kein Freund von FTL by higher dimensions bin.

Tja, dann stehst du hier einem großen Fan dieser FTL-Gattung gegenüber

was auf eine Frage führt, die sich mir immer stellt, wenn ich von FTL-Konzepten mit höheren Dimensionen höre: warum soll ein höherdimensionaler Raum eigentlich irgendwelche exotischen Eigenschaften haben? Wenn wir uns die bekannte 4D-Raumzeit nehmen und diese um eine 4. Raumdimension erweitern, dann erhält die resultierende 5D-Raumzeit in keinster Weise exotische Eigenschaften.

Eigentlich sind diese exotischen Eigenschaften nicht auf den Subraum oder Hyperraum beschränkt, sondern im Normalraum nur deshalb nicht wirksam, weil die Vermittlungsquanten 4-dimensional sind und daher im Normalraum nicht die entsprechende Wirkung haben.

In Star Trek gibts eine Menge sogenanten Subraumpartikel (zufälligerweise habe ich erst kürzlich dazu den Artikel bei Memory Alpha erstellt ).
Einige Physiker begründen die relative Schwäche der Gravitation ja auch damit, dass die hypothetischen Graviton-Strings in sich geschlossen und nicht an das RZ-Kontinuum gebunden sind, während es die Vermittlungsquanten der anderen fundamentalen Wechselwirkungen sind.
Auf diese Erklärung aufbauend könnte man sich hypothetische Vermittlungsquanten von anderen fundamentalen Wechselwirkungen vorstellen, die jedoch so schwach sind, das sie im RZ-Kontinuum keine sichtbaren Auswirkungen haben und nur im 4D-Raum gewisse Effekte erzeugen.

[Agent Scullie]

Grafiken eingefügt

so, dann will ich mal zum eigentlichen Hauptaspekt meines Konzepts kommen:

Das zu lösende Problem ist allgemein als relativistische Massenzunahme bekannt. Nebenbei sei angemerkt, dass dies eine veraltete Sprechweise ist, heutzutage bezeichnet man nur noch die Ruhmasse als Masse, die somit nicht zunimmt, zunehmen bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit tut nur die Energie, aber das braucht im folgenden nicht weiter interessieren. Wesentlich ist, dass die Massenzunahme/Energiezunahme auf die Zeitdilatation zurückgeführt werden kann: in der relativistischen Mechanik ist der Zeitdilatationsfaktor gamma die zeitliche Komponente u^0 = gamma c eines 4D-Geschwindigkeitsvektors u^mu (das ^ bedeutet keine Potenz, sondern einen sogenannten kontravarianten Index, braucht man sich aber auch nicht merken, es gilt mu=0,1,2,3), die Energie die zeitliche Komponente p^0 = E/c eines 4D-Impulsvektors p^mu, wobei gilt p^mu = m u^mu, mit m=Ruhmasse, so dass E = c p^0 = m c u^0 = gamma m c^2.

Mein Konzept lehnt sich nun an die Alcubierre-Lösung mit einer Warpblase an, dazu ist es nützlich, die Zeitdilation über die Minkowski-Metrik (diese beschreibt eine ungekrümmte Raumzeit) auszudrücken, die, wenn wir der Einfachheit halber nur eine Raumdimension betrachten, für eine Weltlinie, die zwischen zwei Raumzeitpunkten (x,t), (x+dx,t+dt) verläuft, aussagt, dass für ihre raumzeitliche Bogenlänge ds zwischen beiden Punkten

ds^2 = (cdt)^2 - dx^2

gilt (hier sind ^ tatsächlich Potenzen), siehe angehängte Grafik:



Die Zeitdilatation erkennt man folgendermaßen: die für ein Teilchen auf der Weltlinie verstreichende Eigenzeit ist d(tau) = ds/c, außerdem gilt, wenn das Teilchen die Geschwindigkeit v hat, dx = v dt, so dass

dtau = 1/c sqrt( (c dt)^2 - (v dt)^2 ) = dt sqrt(1 - (v/c)^2)

Es gilt die wichtige Regel, dass für Teilchen mit Ruhmasse ds^2 > 0 sein muss (man sagt: die Weltlinie ist zeitartig), für Teilchen ohne Ruhmasse ds^2=0 (lichtartig), und ds^2 < 0 (raumartig) ist verboten. Für ein überlichtschnelles Teilchen würde aus der Minkowski-Metrik

ds^2 = (cdt)^2 - (vdt)^2 < 0, v > c

folgen, die verstreichende Eigenzeit wäre imaginär. Will man außerdem, dass möglichst keine Zeitdilatation auftritt, sollte ds ~ cdt sein. Worauf es bei einem funktionsfähigen FTLAntrieb also ankommt, ist, auch bei Überlichtgeschwindigkeit dafür zu sorgen, dass ds^2 > 0 bleibt.

Hier kommt die Krümmung ins Spiel. Die Minkowski-Metrik ist der Spezialfall einer flachen Raumzeit, für eine allgemeinere, gekrümmte Raumzeit, braucht man den metrischen Tensor, der ist in unserem vereinfachten Fall eine 2*2-Matrix mit 4 Komponenten g_tt, g_tx, g_xx, g_xt. Es gilt dann:

ds^2 = g_tt (cdt)^2 + g_xx dx^2 + (g_tx + g_xt) dx cdt

Im Minkowski-Fall gilt: g_tt = -1, g_xx = 1, g_xt = g_tx = 0.
Damit kommen wir nun zur Alcubierre-Lösung. In dieser ist die Metrik:

ds^2 = (cdt)^2 - (dx - v f(x) dt)^2

Dabei ist f(x) eine Funktion, die innerhalb der Warpblase 1 ist, außerhalb 0, und in den Blasenwänden zwischen 0 und 1 liegt. v ist die Geschwindigkeit der Warpblase. Innerhalb der Blase gilt:

ds^2 = (cdt)^2 - (dx - v dt)^2

Für ein mit der Blase mitgeführtes Teilchen ist dx = v dt, es bleibt somit ds = cdt übrig. Daran sieht man: egal wie groß v ist, die Weltlinie des Teilchens ist stets zeitartig, und es tritt keine Zeitdilatation auf, selbst wenn v viel größer als c wird:



Die Komponeten des metrischen Tensors in der Alcubierre-Lösung sind:

g_tt = 1 - v^2 f^2(x)
g_xx = -1
g_xt = g_tx = v f(x)

Im Grund liefert das Alcubierre-Konzept damit schon die Lösung: die Warpblase kann sich beliebig schnell bewegen, ohne dass man in Konflikt mit der Zeitdilation gerät oder die Weltlinie des Raumschiffs raumartig wird.

Allerdings muss man die Alcubierre-Metrik erstmal erzeugen. Miguel Alcubierre versuchte dies auf der Grundlage der ART-Feldgleichungen. Diese gestatten jedoch nicht, den metrischen Tensor direkt zu manipulieren. Stattdessen muss man den Umweg über den Ricci-Tensor gehen, der sich aus zweiten Ableitungen des metrischen Tensors zusammensetzt. Es handelt sich dabei um ein Prinzip, das man auch in anderen Feldtheorien findet. In der Elektrostatik z.B. ist das Pendant zum metrischen Tensor das elektrische Potential (Differenzen in diesem Potential sind als elektrische Spannung messbar). Dieses wird durch elektrische Ladungen beeinflusst, aber auch nicht direkt, sondern nach dem Coulomb-Gesetz über die Divergenz der elektrischen Feldstärke (die Feldstärke ist der Gradient des Potentials, also die erste Ortsableitung, die Divergenz ist dann davon die Ableitung, und damit die zweite vom Potential).

Die Komponenten des Ricci-Tensors für die Alcubierre-Metrik sind aber nicht im Inneren der Warpblase groß, sondern in den Blasenwänden. Was immer die Manipulation der Metrik bewirken soll, muss sich daher in den Blasenwänden befinden. Dort aber ist die Funktion f(x) kleiner als 1, daher kann die Metrik dort keine Mitführung mit der vollen Blasengeschwindigkeit ermöglichen. Nehmen wir z.B. an, die Blase bewege sich mit v = 10c. In der Mitte der Blasenwand aber ist f(x) = 1/2, so dass dort befindliche Materie nur mit v/2 = 5c mitgeführt werden kann, weiter außen ist es noch schlimmer. Da es aber notwendig wäre, die gesamte die Krümmung erzeugende Materie mitzuführen, ist eine Alcubierre-Warpblase in der ART nicht realisierbar.

Als Ausweg aus dieser Problematik hatte ich eigentlich vor Jahren schon einmal die Idee, eine Energieform zu postulieren, die FTL-fähig ist, sich also raumartig ausbreiten kann. Eine Eigenzeit sollte für diese Energieform keine Bedeutung haben, so dass sie nicht an die Begrenzung ds > 0 gebunden wäre. Diese Energieform sollte in der Lage sein, ebenfalls die Raumzeit zu krümmen, und das nebenbei mit einem weitaus niedrigeren Energieaufwand als aus den ART-Feldgleichungen folgt, und den Part der in den Blasenwänden mittransportierten Materieverteilung übernehmen. Also eine Art Warpfeld, wie man es aus Star Trek kennt. So wirklich glücklich war ich damit allerdings nicht, weil ich darüber nachdachte, was für Gesetzen diese Warpenergie wohl gehorchen könnte, und da fiel mir nur eine nichtrelativistische Feldgleichung, nämlich die Schrödinger-Gleichung, ein.

In den letzten 1,5 Jahren hatte ich dann schließlich zwei Schlüsselideen. Die erste war ein Quantenprinzip für Geschwindigkeiten: es sollen nicht beliebige Überlichtgeschwindigkeiten möglich sein, sondern nur ganzzahlige Vielfache von z.B. 2c. Auf die Idee kam ich dadurch, dass der Warpantrieb aus ST offensichtlich nur Überlichtgeschwindigkeiten kann. Es scheint nicht möglich zu sein, ihn für unterlichtschnelle Flüge zu benutzen. Im TM wird außerdem erwähnt, dass die Enterprise bei Warp 1 immer zwischen zwei Geschwindigkeiten ober- und unterhalb der Lichtgeschwindigkeit hin und her wechselt, und so nie wirklich mit c fliegt. Allerdings ist das dann problematisch, wenn jemand im Schiff herumläuft, z.B. gegen die Flugrichtung, wenn das Schiff gerade oberhalb von c ist. Dann ist er unterhalb von c und das Schiff oberhalb. Ist aber 2c die niedrigstmögliche Warpgeschwindigkeit, ist das kein Problem mehr: alles was sich innerhalb des Schiffs bzw. der Warpblase bewegt, ist für einen ruhenden Beobachter stets überlichtschnell.

Damit hatte ich dann ein Gesetz für meine Warpenergie: das des quantenmechanischen harmonischen Oszillators. So wie man den in diskreten Stufen anregen kann, indem man Energiepakete h*f zuführt, wobei f die Eigenfrequenz des Oszillators ist, kann man die Warpenergie auf die nächsthöhere Warpstufe (nächstes Vielfaches von 2c) schalten.

Die zweite Idee war, dass die Metrik der Raumzeit nicht fundamental ist. Auf der untersten Ebene der Realität haben Raumzeitpunkte nur Positionen (x,t), aber keine Abstände. Die Metrik, die Abstände definiert, ist nur sekundär, quasi eine Zuordnungsfunktion. Das ist auch der Grund, warum ich oben so viel Mathematik gebracht habe. Man zerlege die Raumzeit in einen Stapel von Räumen (raumartige Hyperflächen) jeweils konstanter Zeitkoordinate. Betrachtet man einen Punkt (x,t) des Raumes mit der Zeitkoordinate t, so sagt die Metrik diesem Punkt, welcher der Punkte (x+dx,t+dt) des Raumes mit der Zeitkoordinate t+dt den Abstand ds = cdt von ihm hat. Die Minkowski-Metrik ist eine Art "Default"-Metrik, die sagt, es ist der Punkt mit dx=0, also (x,t+dt). Mein Raumantrieb - oder auch mein "Warpfeld" - macht nun nichts anderes, als diese Zuordnungsfunktion zu ändern. Die modifizierte Funktion sagt dem Punkt: es ist der Punkt (x + v dt, t + dt), der den Abstand ds = cdt von dir hat. Die resultierende modifizierte Metrik ist gerade die Alcubierre-Metrik.

Edit: man werfe noch einmal einen Blick auf den blauen und grünen Pfeil in obiger Grafik, dann wird das Prinzip deutlich.

Anders als in der Alcubierre-Lösung im Rahmen der ART realisiere ich die Alcubierre-Metrik aber nicht dadurch, dass ich irgendetwas in den Blasenwänden manipuliere. Ich manipuliere direkt den metrischen Tensor. Dies führt dazu, dass die Raumzeit selbst nichtlokale Eigenschaften, wie man sie aus der Quantentheorie kennt, erhält. Statt einer FTL-fähigen Energieform, die lokal in den Blasenwänden die Raumzeit manipuliert, manipuliere ich die Raumzeit innerhalb der Blase, und die Raumzeit in den Wänden bekommt dies zu spüren, ohne lokale Vermittlung, also auf nichtlokalem Wege.

Man kann jetzt natürlich darüber diskutieren, ob das wirklich einen Unterschied macht oder nicht letztendlich äquivalent ist (hat die Raumzeit einen nichtlokalen Effekt zwischen Blaseninnerem und Blasenwand, oder erzeugt das Warpfeld im Blaseninneren nichtlokal ein Sekundärfeld in der Wand, und das erst beeinflusst die Raumzeit?)

Ich persönlich tendiere dazu, beide Ideen, die auf N*2c quantisierte Geschwindigkeit und die im Blaseninneren manipulierte Metrik zu kombinieren, d.h. der Faktor v in der Metrik kann nur auf Vielfache von 2c eingestellt werden. Das kann man natürlich auch anders machen, wenn einem eines von beidem nicht gefällt.

Will man mein Konzept in deine drei Kategorien einordnen, wird es wohl in jedem Fall auf eine Kombination von 1+3 hinauslaufen. Kategorie 2 könnte man eventuell auch noch unterbringen, z.B. könnte die quantisierte Dynamik der Warpenergie in einem Parallelraum beheimatet sein, in dem räumliche und zeitliche Abstände keine Bedeutung haben. Oder noch eine Variante wäre, dass mein Raumschiff die Koordinatendifferenz dx = v dt in einem Parallelraum zurücklegt, in dem räumliche Distanzen keine Bedeutung haben, wodurch die Koordinatendifferenz zum dx in ds^2 = (cdt)^2 - dx^2 nicht beiträgt.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 28 Minuten und 2 Sekunden:

Glaube ich zwar nicht, aber zumindestens beruht sie auf viel Lesen in diverser Literatur zum Thema, wo sich die Autoren relativ einig sind.

die Frage ist: wie viel verstehen die Autoren von Physik, und wie weit sind sie bereit, sich Gedanken über eine neue Physik zu machen, die FTL erlaubt?

Kontraktion und Expansion habe ich unter dem Oberbegriff "Krümmung" zusammengefasst. Wenn ich von "Krümmung" spreche, meine ich damit im Allgemeinen jede Veränderung des Kontinuum. Ich glaube daher das ein Missverständnis vorliegt.

diese Sprechweise halt ich für sehr missverständlich. Mir sind schon viele Scifi-Fans untergekommen, die das wirklich nicht unterscheiden können. Manche verwechseln sogar Wurmlöcher und Warpblasen.

Unter Raumfaltung verstehe ich eine einmalige Zusammenführung von zwei Punkten des Raum-Zeit-Kontinuum, während ich Raumkrümmung nur als Streckenverkürzung sehen.

was ist der Unterschied?

Wenn man sich zwischen diesen Parallelräumen nicht bewegen kann, ergeben sie für FTL-Flug auch keinen Sinn,

man kann ja durchaus vom einen Parallelraum zum anderen wechseln, es gibt nur keinen Ort "zwischen" beiden Räumen, wo man sich aufhalten könnte. Man ist entweder im einen oder im anderen. Oder vielleicht quantenmechanisch in einer Superposition aus beidem.

Raumfaltung sehe ich als eine Extremform der Raumkrümmung, nämlich einer Krümmung gegen unendlich.

das wäre eine Singularität. Ich wüsste nicht wo die einem was nützen soll.

Richtig. Die MIP-Mapping-Sache dürfte dem Subraum aus Star Trek entsprechen.

hast du dafür eine Quelle?

Der Warpantrieb ist eine Mischung aus 1 und 2, wobei er mehr 1 als 2 ist.
Da der Subraum nach dem MIP-Mapping mit dem Normalraum verbunden ist, erzeugt der Warpantrieb eine Verzerrung des Subraum, welcher eine proportional größere Verzerrung im Normalraum erzeugt. Im wesentlichen ist das Wirkprinzip also immernoch nach 1 eine Raumkrümmung bzw Raum-Zeit-Krümmung, jedoch mit dem Hilfsmittel des (nach 2) Subraum.

auch ne interessante Variante. Da könnte man auch folgendes draus machen: das Warpfeld breitet sich im Subraum nur mit maximal Lichtgeschwindigkeit aus, die resultierende Warpblase im Normalraum hat dann aber Überlichtgeschwindigkeit.

Im Scifi geht man fast automatisch von der Existent des 4D-Raum aus, daher kann man Kategorie 1 in diesem Erklärungsraum auch gleich mit Kategorie 2 verbinden bzw die Existenz von Kategorie 2-Modellen stillschweigend annehmen.

da wäre ich eher vorsichtig. Ehrlicherweise muss ich zugeben, dass ich kein Freund von FTL by higher dimensions bin.

Der Star Trek Warpantrieb arbeitet im wesentlichen nach dem Alcubierre-Prinzip, jedoch umgeht man das Problem mit der negativen Energiedichte, indem man sich exotische Eigenschaften eines 4D-Raum zur Hilfe nimmt.

was auf eine Frage führt, die sich mir immer stellt, wenn ich von FTL-Konzepten mit höheren Dimensionen höre: warum soll ein höherdimensionaler Raum eigentlich irgendwelche exotischen Eigenschaften haben? Wenn wir uns die bekannte 4D-Raumzeit nehmen und diese um eine 4. Raumdimension erweitern, dann erhält die resultierende 5D-Raumzeit in keinster Weise exotische Eigenschaften.

[McWire]

das ist nur deine Meinung

Glaube ich zwar nicht, aber zumindestens beruht sie auf viel Lesen in diverser Literatur zum Thema, wo sich die Autoren relativ einig sind.
Außerdem sind im Scifi-Mainstream nur Antriebsvarianten eingebettet, welche diesen 3 Prinzipien unterliegen.

zu 1: man muss hier unterscheiden zwischen Krümmung des Raumes und Krümmung der Raumzeit. Die hängen zwar beide miteinander zusammen, sind aber nicht dasselbe. Ein Wurmloch z.B. beruht auf der Krümmung des Raumes. Die Raumzeit ist dabei zwar auch gekrümmt, entscheidend für das Wirkprinzip ist aber, dass der Raum gekrümmt ist.

Zumindestens wenn das Wurmloch als Abkürzung dienen soll

Ganz anders beiner Warpblase vom Alcubierre-Typ, wo der Raum in der vorderen Blasenwand kontrahiert und in der hinteren Blasenwand expandiert, und der Raum im Blaseninneren mit der Blase mitgeführt wird. Hier ist nur die Raumzeit gekrümmt, nicht der Raum. Der Raum expandiert und kontrahiert nur, er ist nicht gekrümmt.
Die Raumzeit ist dabei gerade so gekrümmt, dass sich die Expansion und Kontraktion ergibt.

Kontraktion und Expansion habe ich unter dem Oberbegriff "Krümmung" zusammengefasst. Wenn ich von "Krümmung" spreche, meine ich damit im Allgemeinen jede Veränderung des Kontinuum. Ich glaube daher das ein Missverständnis vorliegt.

Um sich klarzumachen, wie eine Krümmung der Raumzeit zu einer Expansion/Kontraktion des Raumes führt, kann man als Analogie die Erdoberfläche betrachten, mit dem Längengrad als Zeitkoordinate und dem Breitengrad als Raumkoordinate: wandert man vom Nordpol aus Richtung Äquator (zunehmender Längengrad = voranschreitende Zeit), wird der Breitenkreis, an dem man sich gerade befindet, immer größer (=Expansion des Raumes). Wandert man vom Äquator Richtung Südpol, wird der Breitenkreis immer kleiner (=Kontraktion).

Ja, ok, ist schon klar.

Auf der Startseite erwähntest du außerdem noch Raumfaltung. Damit verbinde ich, dass man sich den Raum in eine höherdimensionale Umgebung eingebettet vorstellt, in der der Raum gefaltet werden kann, ähnlich wie ein Blatt Papier, wodurch Punkte, die im Raum weit auseinanderliegen, in der höherdimensionalen Umgebung nahe zusammengeführt werden. Das aber würde dann eher zu Kategorie 2 zählen.

Raumfaltung zählt für mich zu 1 und 2, ähnlich wie Scifi-Wurmlöcher.
Unter Raumfaltung verstehe ich eine einmalige Zusammenführung von zwei Punkten des Raum-Zeit-Kontinuum, während ich Raumkrümmung nur als Streckenverkürzung sehen.

Zu 2: ein höherdimensionaler Raum ist nur eine Variante eines Hyperraum-Konzepts. Eine andere Variante wäre ein Parallelraum, der Seite an Seite mit dem Normalraum existiert, und die gleiche Dimensionenzahl wie dieser hat. Es sollte erwähnt werden, dass diese Vorstellung kein höherdimensionales Einbettungsmedium erfordert, das beide Räume enthält, jedenfalls nicht solange man sich immer nur in einem der beiden Räume befinden kann, und keine kontinuierliche Bewegung "dazwischen" möglich ist.

Wenn man sich zwischen diesen Parallelräumen nicht bewegen kann, ergeben sie für FTL-Flug auch keinen Sinn, daher habe ich diese Variante bewusst aussen vorgelassen.

Auch die gekrümmte Raumzeit der allgemeinen Relativitätstheorie ist nicht in eine höherdimensionale Umgebung eingebettet, deswegen würde auch eine Raumfaltung wie oben beschrieben die Grenzen der ART sprengen.

Raumfaltung sehe ich als eine Extremform der Raumkrümmung, nämlich einer Krümmung gegen unendlich.

Ebenso muss ein Hyperraum nicht notwendigerweise eine Abkürzung sein, es könnte auch so sein, dass dort einfach höhere Geschwindigkeiten zulässig sind. AFAIK trifft das z.B. auf Perry Rhodan zu.

Dies trifft auf Babylon 5 bspw auch zu. Höhere Geschwindigkeit habe ich mit "Abkürzung" gleichgesetzt, da es mir bei der Liste um sichtbare Effekte geht. Höhere Geschwindigkeit ist dann eine Form von zeitlicher Abkürzung.

Und bei der Abkürzungsvariante gäbe es noch die Unterteilung, dass entweder Raumfaltungs-like der Normalraum im Hyperraum verbogen ist (hierfür wird häufig die Analogie einer Kugeloberfläche gebracht, wo der Weg durch's Kugelinnere kürzer ist als über die Oberfläche), was freilich eine Höherdimensionalität erfordern würde, oder aber dass jedem Punkt des Normalraumes ein Punkt im Hyperraum entspricht, und die Abstände im Hyperraum kleiner sind (so eine Art MIP-Mapping).

Richtig. Die MIP-Mapping-Sache dürfte dem Subraum aus Star Trek entsprechen. Die andere Abkürzungsvariante ist mir in TV-Scifi-Serien nicht bekannt.. die kenne ich nur aus populärwissenschaftlicher Literatur.

zu 3: das verstehe ich jetzt nicht so ganz. Auf der Startseite sprachst du von Zustandsänderung, jetzt sagst du was exotischen Eigenschaften im Mikrokosmos. Du erwähntest Tunnelung, meinst du den Tunneleffekt, bei dem der Herr Nimtz gemessen haben will, dass der überlichtschnell sei? Nimtz' Resultate lassen sich auf einen Interpretationsfehler zurückführen: er lässt ein Wellenpaket tunneln und misst die Geschwindigkeit anhand der Ankunftszeit des Maximums des Wellenpakets. Theoretisch ergibt sich aber, dass das getunnelte Paket verkürzt ist, und das Maximum daher dichter an der Frontwelle liegt, so dass die auf diese Weise gemessene Geschwindigkeit zu hoch ist. Mehr dazu, falls es interessiert, unter:

Superluminales Tunneln
Aber ist das nicht Überlichtgeschwindigkeit?

Ehrlicherweise muss ich sagen, dass "3" eine Sammelkategorie für alle exotischen Antriebe ist, die ich weder mir 1 oder 2 erklären kann. Ich habe mir einfach anhand der Beschreibung vorgestellt, dass diese Antriebe die Struktur der Materie oder den Kontinuum verändern.
Der Oszillationsantriebs aus Captain Future habe ich mir früher immer so erklärt, dass die Materiestruktur zwischen zwei Dimensionen schwingt und somit eine imaginäre Masse geschaffen wird, die nach der Lorentz-Formel für Massedilatation für v>c einen reellen endlichen Zahlenwert erzeugt.

Und bei Zustandsänderung der Raum-Zeit-Struktur frage ich mich, inwieweit sich eine solche von Kategorie 1 abgrenzen ließe.

Antriebe der Kategorie 1 verändert die Raumgeometrie. Antriebe der Kategorie die Raumstruktur, das Raumgewebe wenn man so will.

der Warpantrieb, wie er im TNG-TM dargestellt wird, lässt sich hier nicht eindeutig zuordnen. Von einer Krümmung des Raumes oder der Raumzeit ist im TM keine Rede, es fällt wohl andeutungsweise der Begriff "Kontinuums-Distorsion", aber ohne Erläuterung was das sein soll. Die physikalischen Grundlagen des Warpantriebs werden völlig im unklaren gelassen, es wird zwar dauernd von einem "Subraum" und einer "Subraumfeldverzerrung" geredet, aber nicht gesagt was das sein soll. Man könnte zu der Annahme verleitet sein, der Subraum sei so etwas wie ein Hyperraum, also eher Kategorie 2. Dass der Warpantrieb auf dem Alcubierre-Konzept basieren würde, ist eine reine Fan-Erfindung.

Der Warpantrieb ist eine Mischung aus 1 und 2, wobei er mehr 1 als 2 ist.
Da der Subraum nach dem MIP-Mapping mit dem Normalraum verbunden ist, erzeugt der Warpantrieb eine Verzerrung des Subraum, welcher eine proportional größere Verzerrung im Normalraum erzeugt. Im wesentlichen ist das Wirkprinzip also immernoch nach 1 eine Raumkrümmung bzw Raum-Zeit-Krümmung, jedoch mit dem Hilfsmittel des (nach 2) Subraum.

aber auch nur wenn der Autor die ART nicht kennt
Wie schon erwähnt braucht die ART keine Einbettung der gekrümmten Raumzeit oder des gekrümmten Raumes. Wurmlöcher, wie sie die heutige Physik bereits in der Theorie kennt, fallen allein in die Kategorie 1. Zur Veranschaulichung des Wurmlochprinzips wird zwar zuweilen eine gekrümmte 2D-Fläche eingebettet in einen 3D-Raum dargestellt, dieser 3D-Raum ist aber nur ein Hilfsmittel zur Illustration. Das bedeutet nicht, dass es eine Einbettung des gekrümmten 3D-Raumes in einem 4D-Raum gäbe.

Im Scifi geht man fast automatisch von der Existent des 4D-Raum aus, daher kann man Kategorie 1 in diesem Erklärungsraum auch gleich mit Kategorie 2 verbinden bzw die Existenz von Kategorie 2-Modellen stillschweigend annehmen.

was verstehst du unter physikalisch nicht möglich? Nach dem heutigen Stand der Physik nicht möglich? Damit fällt aber die ganze Kategorie 2 weg, da die heutige Physik keinen Hyperraum kennt. Es gibt vielleicht die Stringtheorie mit ihren eingerollten Zusatzdimensionen, die bieten aber keine Abkürzungen, keine Möglichkeiten zur Raumfaltung, auch keine Möglichkeit irgendwie schneller zu fliegen.

Der Hyperraum ist physikalisch denkbar und nicht ausgeschlossen... also nicht unmöglich. Er widerspricht auch keinem der bis dato ausgearbeiteten und überprüften Naturgesetzen.

Die Kategorie 1 fällt praktisch auch weg:
- Wurmlöcher sind zwar von der ART erlaubt, man hat aber keine Möglichkeit zu steuern, wo sich der Ausgang bildet, man würde also bei Erzeugen eines künstlichen Wurmlochs an einem völlig zufälligen Ort im Universum landen, von daher nicht praktikabel.
- Für die Alcubierre-Warpblase schließlich bräuchte man nicht nur großen Mengen negativer Energie, diese müsste sich auch noch mit der Blase mitbewegen, und das nicht innerhalb der Blase, wo dies möglich wäre, sondern in den Blasenwänden, wo die Krümmung aber nicht ausreicht, um dies ohne Verletzung der RT zu ermöglichen. Eine passende Analogie zum Alcubierre-Antrieb lautet: man muss erst mit Unterlichtgeschwindigkeit die Schienen verlegen, über die man dann mit Überlichtgeschwindigkeit fahren kann. Dieses Thema werde ich beim Erläutern meines FTL-Konzepts noch einmal aufgreifen.

Der Star Trek Warpantrieb arbeitet im wesentlichen nach dem Alcubierre-Prinzip, jedoch umgeht man das Problem mit der negativen Energiedichte, indem man sich exotische Eigenschaften eines 4D-Raum zur Hilfe nimmt.
Das bedeutet, dass er praktisch unmöglich ist, da wir keinen 4D-Raum mit diesen Eigenschaften nachgewiesen haben, aber er widerspricht auch keinem physikalischen Gesetz das wir bis dato erkannt und bewiesen haben.

Mir geht es nicht darum, dass meine Antriebsideen praktisch möglich sind, sondern nur das sie nicht zur realen Physik widersprüchlich sind.
Nur so ist ein fiktives Universum denkbar, welches die gleichen Gesetze wie das reale Universum beinhaltet, aber trotzdem die Antriebsvarianten funktionieren lässt.

[Agent Scullie]

Physikalische gesehen gibt es nur 3 mögliche Varianten FTL zu generieren, ohne derzeit bekannte physikalische Gesetze zu brechen:

1. Raumkrümmung (Ausnutzung der einsteinschen Raum-Zeit-Geometrie)
2. Hyperraum (Ausnutzung der Multidimensionalität des Universum)
3. Quantenmechanik (Ausnutzung der exotischen Eigenschaften von Materie im Mikrokosmos)

das ist nur deine Meinung

zu 1: man muss hier unterscheiden zwischen Krümmung des Raumes und Krümmung der Raumzeit. Die hängen zwar beide miteinander zusammen, sind aber nicht dasselbe. Ein Wurmloch z.B. beruht auf der Krümmung des Raumes. Die Raumzeit ist dabei zwar auch gekrümmt, entscheidend für das Wirkprinzip ist aber, dass der Raum gekrümmt ist. Ganz anders beiner Warpblase vom Alcubierre-Typ, wo der Raum in der vorderen Blasenwand kontrahiert und in der hinteren Blasenwand expandiert, und der Raum im Blaseninneren mit der Blase mitgeführt wird. Hier ist nur die Raumzeit gekrümmt, nicht der Raum. Der Raum expandiert und kontrahiert nur, er ist nicht gekrümmt. Die Raumzeit ist dabei gerade so gekrümmt, dass sich die Expansion und Kontraktion ergibt.

Um sich klarzumachen, wie eine Krümmung der Raumzeit zu einer Expansion/Kontraktion des Raumes führt, kann man als Analogie die Erdoberfläche betrachten, mit dem Längengrad als Zeitkoordinate und dem Breitengrad als Raumkoordinate: wandert man vom Nordpol aus Richtung Äquator (zunehmender Längengrad = voranschreitende Zeit), wird der Breitenkreis, an dem man sich gerade befindet, immer größer (=Expansion des Raumes). Wandert man vom Äquator Richtung Südpol, wird der Breitenkreis immer kleiner (=Kontraktion).

Auf der Startseite erwähntest du außerdem noch Raumfaltung. Damit verbinde ich, dass man sich den Raum in eine höherdimensionale Umgebung eingebettet vorstellt, in der der Raum gefaltet werden kann, ähnlich wie ein Blatt Papier, wodurch Punkte, die im Raum weit auseinanderliegen, in der höherdimensionalen Umgebung nahe zusammengeführt werden. Das aber würde dann eher zu Kategorie 2 zählen.

Zu 2: ein höherdimensionaler Raum ist nur eine Variante eines Hyperraum-Konzepts. Eine andere Variante wäre ein Parallelraum, der Seite an Seite mit dem Normalraum existiert, und die gleiche Dimensionenzahl wie dieser hat. Es sollte erwähnt werden, dass diese Vorstellung kein höherdimensionales Einbettungsmedium erfordert, das beide Räume enthält, jedenfalls nicht solange man sich immer nur in einem der beiden Räume befinden kann, und keine kontinuierliche Bewegung "dazwischen" möglich ist. Auch die gekrümmte Raumzeit der allgemeinen Relativitätstheorie ist nicht in eine höherdimensionale Umgebung eingebettet, deswegen würde auch eine Raumfaltung wie oben beschrieben die Grenzen der ART sprengen.

Ebenso muss ein Hyperraum nicht notwendigerweise eine Abkürzung sein, es könnte auch so sein, dass dort einfach höhere Geschwindigkeiten zulässig sind. AFAIK trifft das z.B. auf Perry Rhodan zu. Und bei der Abkürzungsvariante gäbe es noch die Unterteilung, dass entweder Raumfaltungs-like der Normalraum im Hyperraum verbogen ist (hierfür wird häufig die Analogie einer Kugeloberfläche gebracht, wo der Weg durch's Kugelinnere kürzer ist als über die Oberfläche), was freilich eine Höherdimensionalität erfordern würde, oder aber dass jedem Punkt des Normalraumes ein Punkt im Hyperraum entspricht, und die Abstände im Hyperraum kleiner sind (so eine Art MIP-Mapping).

zu 3: das verstehe ich jetzt nicht so ganz. Auf der Startseite sprachst du von Zustandsänderung, jetzt sagst du was exotischen Eigenschaften im Mikrokosmos. Du erwähntest Tunnelung, meinst du den Tunneleffekt, bei dem der Herr Nimtz gemessen haben will, dass der überlichtschnell sei? Nimtz' Resultate lassen sich auf einen Interpretationsfehler zurückführen: er lässt ein Wellenpaket tunneln und misst die Geschwindigkeit anhand der Ankunftszeit des Maximums des Wellenpakets. Theoretisch ergibt sich aber, dass das getunnelte Paket verkürzt ist, und das Maximum daher dichter an der Frontwelle liegt, so dass die auf diese Weise gemessene Geschwindigkeit zu hoch ist. Mehr dazu, falls es interessiert, unter:

Superluminales Tunneln
Aber ist das nicht Überlichtgeschwindigkeit?

Und bei Zustandsänderung der Raum-Zeit-Struktur frage ich mich, inwieweit sich eine solche von Kategorie 1 abgrenzen ließe.

Unter 1. fallen z.B. der Warpantrieb

der Warpantrieb, wie er im TNG-TM dargestellt wird, lässt sich hier nicht eindeutig zuordnen. Von einer Krümmung des Raumes oder der Raumzeit ist im TM keine Rede, es fällt wohl andeutungsweise der Begriff "Kontinuums-Distorsion", aber ohne Erläuterung was das sein soll. Die physikalischen Grundlagen des Warpantriebs werden völlig im unklaren gelassen, es wird zwar dauernd von einem "Subraum" und einer "Subraumfeldverzerrung" geredet, aber nicht gesagt was das sein soll. Man könnte zu der Annahme verleitet sein, der Subraum sei so etwas wie ein Hyperraum, also eher Kategorie 2. Dass der Warpantrieb auf dem Alcubierre-Konzept basieren würde, ist eine reine Fan-Erfindung.

Wurmlöcher sind z.B. eine Mischung von 1 und 2.

aber auch nur wenn der Autor die ART nicht kennt
Wie schon erwähnt braucht die ART keine Einbettung der gekrümmten Raumzeit oder des gekrümmten Raumes. Wurmlöcher, wie sie die heutige Physik bereits in der Theorie kennt, fallen allein in die Kategorie 1. Zur Veranschaulichung des Wurmlochprinzips wird zwar zuweilen eine gekrümmte 2D-Fläche eingebettet in einen 3D-Raum dargestellt, dieser 3D-Raum ist aber nur ein Hilfsmittel zur Illustration. Das bedeutet nicht, dass es eine Einbettung des gekrümmten 3D-Raumes in einem 4D-Raum gäbe.

Alle Antrieb die in keine dieser 3 Kategorien passen sind physikalisch nicht möglich

was verstehst du unter physikalisch nicht möglich? Nach dem heutigen Stand der Physik nicht möglich? Damit fällt aber die ganze Kategorie 2 weg, da die heutige Physik keinen Hyperraum kennt. Es gibt vielleicht die Stringtheorie mit ihren eingerollten Zusatzdimensionen, die bieten aber keine Abkürzungen, keine Möglichkeiten zur Raumfaltung, auch keine Möglichkeit irgendwie schneller zu fliegen.
Die Kategorie 1 fällt praktisch auch weg:
- Wurmlöcher sind zwar von der ART erlaubt, man hat aber keine Möglichkeit zu steuern, wo sich der Ausgang bildet, man würde also bei Erzeugen eines künstlichen Wurmlochs an einem völlig zufälligen Ort im Universum landen, von daher nicht praktikabel.
- Für die Alcubierre-Warpblase schließlich bräuchte man nicht nur großen Mengen negativer Energie, diese müsste sich auch noch mit der Blase mitbewegen, und das nicht innerhalb der Blase, wo dies möglich wäre, sondern in den Blasenwänden, wo die Krümmung aber nicht ausreicht, um dies ohne Verletzung der RT zu ermöglichen. Eine passende Analogie zum Alcubierre-Antrieb lautet: man muss erst mit Unterlichtgeschwindigkeit die Schienen verlegen, über die man dann mit Überlichtgeschwindigkeit fahren kann. Dieses Thema werde ich beim Erläutern meines FTL-Konzepts noch einmal aufgreifen.

Mein eigenes FTL-Konzept werde ich in einem seperaten Posting erläutern.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 1 Stunde, 7 Minuten und 28 Sekunden:

Ok, kommen wir zu meinem eigenen FTL-Konzept

Grundsätzlich gibt es zwei Probleme zu lösen. Das erste, fundamentalere, unter Laien und Scifi-Autoren aber leider weniger bekannte, ergibt sich aus der Relavität der Gleichzeitigkeit:

Relativität der Gleichzeitigkeit ? Wikipedia
Bild:Minkowski-Diagramm - Kausalität.png ? Wikipedia

Betrachtet man zwei Ereignisse A und B, von denen A im Zentrum des dargestellten Minkowski-Diagramms sei und B sich im grau dargestellten Bereich befinde, dann folgt aus der Lorentz-Transformation, dass keine vom Bezugssystem unabhängige Aussage über die zeitliche Reihenfolge von A und B möglich ist. Man beachte die Raumachsen x und x', im System (x,t) kann B später sein als A, während es im System (x',t') umgekehrt ist. Das hat zur Folge, dass ein Bewegung, die in (x,t) überlichtschnell ist (Reise von A zu B), in (x',t') eine Reise rückwärts in der Zeit ist.
Da außerdem nach dem Relativitätsprinzip beide Systeme (x,t) und (x',t') gleichberechtigt sind, würde, wenn man annimmt dass FTL-Reisen erlaubt seien, nichts dagegen sprechen, zunächst von A aus in (x,t) mit hoher Überlichtgeschwindigkeit, also praktisch entlang der schwarzen x-Achse, zu reisen, und nach Erreichen des Zielorts (z.b. die schwarze Pfeilspitze) dann in Gegenrichtung entlang einer nach unten verschobenen blauen x'-Achse in den Vergangenheitslichtkegel von A zu gelangen.
Die Relativität der Gleichzeitigkeit in Verbindung mit der Gleichberechtigung aller Inertialsysteme führt daher bei erlaubten FTL-Reisen zu hübschen kausalen Schleifen.

Das ist auch einer der Gründe, warum in der ART Wurmlöcher sowohl für Raumreisen als auch für Zeitreisen verwendet werden: das Relativitätsprinzip erlaubt es nicht, beides hinreichend voneinander abzugrenzen.

In der Scifi-Literatur wird dieses Problem praktisch überhaupt nicht beachtet. Vermutlich ist den meisten Autoren dieser Aspekt der Relativitätstheorie gar nicht bekannt. Tatsächlich gibt es aber eine sehr einfache Lösung: man muss das Relativitätsprinzip, die Gleichberechtigung aller Inertialsysteme, fallenlassen, und ein bevorzugtes Bezugssystem einführen, das eine absolute Gleichzeitigkeit definiert. Nehmen wir z.B. an, im obigen Minkowski-Diagramm sei (x,t) dieses System. Dann folgt daraus, dass eine Reise entlang der blauen x'-Achse in negative x'-Richtung nicht mehr zulässig ist, da sie im bevorzugten System eine Reise rückwärts in der Zeit wäre.
Durch Annahme eine bevorzugten Bezugssystems können also überlichtschnelle Reisen ohne Auftreten kausaler Schleifen, ohne Kausalitätsverletzung, möglich sein.

Wenn man genauer hinsieht, stellt man aber fest, dass diese Lösung durchaus in der Literatur Verwendung findet, auch wenn sich der Autor dessen gar nicht bewusst ist. In Robert A. Heinlein's Roman "Von Stern zu Stern" z.B. fliegen Raumschiffe mit hoher Unterlichtgeschwindigkeit und unterliegen dabei der Zeitdilatation, zur Kommunikation mit der Erde benutzen sie aber Telepathenpaare, die instantan kommunizieren können. Dabei fällt auf, dass für den Partner auf der Erde die Gedanken des Partners im Raumschiff durch die Zeitdilatation verlangsamt sind. Der Partner im Raumschiff aber empfindet die Gedanken seines Partners auf der Erde beschleunigt, in eklatantem Widerspruch zum Relativitätsprinzip, nach dem beide, Raumschiff und Erde, Inertialsysteme und damit gleichberechtigt sind, und sich daher gegenseitig als zeitdilatiert sehen müssten. Heinlein verwendet also ein bevorzugtes Bezugssystem, gegenüber dem das Raumschiff sehr viel schneller bewegt ist als die Erde, und legt zugrunde, dass telepathische Signale in diesem System instantan sind.

Vergleichbares findet man auch in anderen Serien. So werden FTL-Flüge - egal ob in ST, SW, BSG, ... - einhellig so dargestellt, dass dabei keine Zeitdilatation auftritt, die Borduhren von Raumschiffen im FTL-Flug offenbar mit Uhren auf der Erde oder anderen Planeten synchron sind. Nach dem Relavititätsprinzip müsste man aber fragen: warum sollen die Borduhren ausgerechnet mit der Erdzeit synchron sein? Warum nicht mit der Zeit eines beliebigen anderen, relativ zur Erde mit beliebiger Unterlichtgeschwindigkeit bewegten Inertialsystems? Man erkennt unschwer, dass hier einfach ein bevorzugtes System angenommen wird, mit dem die Borduhren synchron laufen.

Die Diskussion des zweiten, bekannteren, aber weniger fundamentaleren Problems folgt im nächsten Posting.

[[OTG]Guy de Lusignan]

ja..denn.. meine schnuckligen zukunfts-römer nutzen einen sog. translocationsantrieb

basiert auf folgendem prinzip... ausserhalb der sog. hypergrenze eines sterns(also ausserhalb des bereichs in dem die masse des sternes den raum krümmt) können römische schiffe einen sog. translocationpunkt nach belieben öffnen. ihnen mangelt es an energie um dem entgegen zu wirken und eine öffnung näheram stern zu erzwingen
geschwindigkeit des schiffes ist egal..es kann auch durchtreiben^^
der translocationspunkt bleibt jeweils für wenige sekunden bestehen, dann ist entweder die enerige, die für den antrieb gespeichert wurde aufgebraucht oder das schiff durch.
reichweite ca 50lj pro sprung.der wiederum ist verbunden mit desorientierung, schmerzen etc.
die vorbereitungen dafür sind meist langwierig, keine rotation mehr(sollte das schiff treiben)alles mann anschnallen, schiff sichern etc.

um schneller ganze gruppen von schiffen zu bewegen, hat man ganze ringe aus translocationgeneratoren gebaut und mit fusionsreaktoren bestückt.
diese leiege wit innehalbder natürlichen hypergrenze und erhalten ein konstantes tor aufrecht.
jedes dieser tore ist mit einem weiteren fest verbunden ausseres wird abgeschaltet und neu ausgerichtet
verkehr ist nure in jeweils eine richtung möglich
tore sind teuer, stehen nur in wichtigen systemen, jeweils ein tor für den hinflug und ein weiteres zum rückflug.

ach mcwire... wenn da irgendwo die logik hakt..sags direkt.. ich muss das dann in meiner geschichte umschreiben

[McWire]

was meinst du mit Gruppenzuordnung? Einordnung in eine der drei auf Seite 1 genannten Kategorien? Das könnte sich als schwierig erweisen, da ich die Kategorisierung selbst nicht für sinnvoll halte.

Physikalische gesehen gibt es nur 3 mögliche Varianten FTL zu generieren, ohne derzeit bekannte physikalische Gesetze zu brechen:

1. Raumkrümmung (Ausnutzung der einsteinschen Raum-Zeit-Geometrie)
2. Hyperraum (Ausnutzung der Multidimensionalität des Universum)
3. Quantenmechanik (Ausnutzung der exotischen Eigenschaften von Materie im Mikrokosmos)

Unter 1. fallen z.B. der Warpantrieb
Unter 2. fallen alle Antriebe die eine Abkürzung durch eine höhere Dimension schaffen (z.B. Sprungtore, Stargates, Transwarpkanäle)
Unter 3. fallen alle Antriebe die auf Quantenmechanik basieren, wie z.B. Quantentunnelung oder Oszillationsantriebe

Wurmlöcher sind z.B. eine Mischung von 1 und 2.

Alle Antrieb die in keine dieser 3 Kategorien passen sind physikalisch nicht möglich und gehören somit ins Reich von Fantasy oder Märchen, aber nicht in Science Fiktion.

[Agent Scullie]

Gerne auch Fan-Fiction-Konzepte, sofern man sie grob wissenschaftlichen erklären kann (wegen der Gruppenzuordnung).

was meinst du mit Gruppenzuordnung? Einordnung in eine der drei auf Seite 1 genannten Kategorien? Das könnte sich als schwierig erweisen, da ich die Kategorisierung selbst nicht für sinnvoll halte.

[McWire]

darf man in diesem Thread auch selbsterfundene FTL-Antriebskonzepte posten oder nur Konzepte aus bekannten Serien/Filmen/Romanen?

Gerne auch Fan-Fiction-Konzepte, sofern man sie grob wissenschaftlichen erklären kann (wegen der Gruppenzuordnung).

Du musst hier keinen wissenschaftlichen Vortrag halten, sondern kannst grob beschreiben wie es funktionieren soll und welche Einschränkungen es hat.

Allerdings gibt für das Thema sogar noch einen Ausweichthread, falls es dir lieber sein sollte: http://www.scifi-forum.de/science-fi...ne-regeln.html

[Agent Scullie]

darf man in diesem Thread auch selbsterfundene FTL-Antriebskonzepte posten oder nur Konzepte aus bekannten Serien/Filmen/Romanen?

[McWire]

Mit Strukturierung meine ich bessere Einrückungen und nicht alles rechtsbündig.

Zu den Vereinfachungen:

REPEAT
writeln('Welche Eingabeform?');
writeln('G-Eingabe einer Geschwindigkeit; D-Eingabe einer Geschwindigkeitsdifferenz;');
writeln('S-Eingabe einer Geschwindigkeitssumme');
writeln;
typ:=upcase(readkey);
UNTIL (typ='G') OR (typ='D') or (typ='S');

Ich würde den Text ausserhalb der Schleife setzen, da er sonst jedesmal angezeigt wird.

und die Zeile mit Until kannst abkürzen:

UNTIL typ in ['G','D','S'];

IF (einheit='W') THEN v1:=Warp(vv);
IF (einheit='S') THEN v1:=hoch(vv,3);
IF (einheit='T') THEN v1:=tw(vv);
IF (einheit='I') THEN v1:=vv/4;
IF (einheit='P') THEN v1:=vv/100;
IF (einheit='C') THEN v1:=vv;
IF (einheit='K') THEN v1:=vv/299792.458;
IF (einheit='L') THEN v1:=liste;
IF (einheit='H') THEN BEGIN write('Geben sie bitte Antriebsklasse ein: '); readln(k);

Bei einer solch grossen Auswahl ist eine Case abfrage übersichtlicher:

case einheit of
  'W': v1:=Warp(vv); 
  'S': v1:=hoch(vv,3);
....und so fort:
end; {case}

Das könntest du in deinem Quelltext anpassen und sorgt auch für bessere Lesbarkeit. Desweiteren solltest du die ganzen Gotos in verschiedene Prozeduren einfassen, gotos sind einfach nur unübersichtlich und man kennst sich danach nicht mehr aus.

Hab die letzten beiden angeführten Dinge mal geändert.
Ausserdem noch paar Fehler behoben.

Nächste Version stell ich aber erst ins Forum, wenn ich noch die neueste Entfernungseingaberoutine eingebaut habe.

Man kann dann die Position von Sternen am irdischen Himmel angeben und die dazugehörigen Entfernung von der Erde und der Rechner berechnet Flugstrecke zwischen dne beiden Himmelskörpern und die nötige Flugzeit.

[ayin]

Mit Strukturierung meine ich bessere Einrückungen und nicht alles rechtsbündig.

Zu den Vereinfachungen:

REPEAT
writeln('Welche Eingabeform?');
writeln('G-Eingabe einer Geschwindigkeit; D-Eingabe einer Geschwindigkeitsdifferenz;');
writeln('S-Eingabe einer Geschwindigkeitssumme');
writeln;
typ:=upcase(readkey);
UNTIL (typ='G') OR (typ='D') or (typ='S');

Ich würde den Text ausserhalb der Schleife setzen, da er sonst jedesmal angezeigt wird.

und die Zeile mit Until kannst abkürzen:

UNTIL typ in ['G','D','S'];

IF (einheit='W') THEN v1:=Warp(vv);
IF (einheit='S') THEN v1:=hoch(vv,3);
IF (einheit='T') THEN v1:=tw(vv);
IF (einheit='I') THEN v1:=vv/4;
IF (einheit='P') THEN v1:=vv/100;
IF (einheit='C') THEN v1:=vv;
IF (einheit='K') THEN v1:=vv/299792.458;
IF (einheit='L') THEN v1:=liste;
IF (einheit='H') THEN BEGIN write('Geben sie bitte Antriebsklasse ein: '); readln(k);

Bei einer solch grossen Auswahl ist eine Case abfrage übersichtlicher:

case einheit of
  'W': v1:=Warp(vv); 
  'S': v1:=hoch(vv,3);
....und so fort:
end; {case}

Das könntest du in deinem Quelltext anpassen und sorgt auch für bessere Lesbarkeit. Desweiteren solltest du die ganzen Gotos in verschiedene Prozeduren einfassen, gotos sind einfach nur unübersichtlich und man kennst sich danach nicht mehr aus.

[McWire]

Also ich sehe darin noch einige Verbesserungen. Es wäre mal gut, wenn du das ganze ein wenig mehr strukturierst. Ausserdem könntest du gewisse Funktionen vereinfachen.
Mit TurboPascal 7 lässt sich da ja eh einiges machen. Solltest dich mal ein wenig damit spielen, da könntest noch einiges davon herausholen.
Und bitte verwende keine Gotos Das ist oldschool Spagetthi.

Nichtsdestrotz ein grosses Lob an dein Engagement!

Ist doch strukturiert.... ich habe alle Eingaben und Ausgaben in eigene Funktionen gepackt, da vorher alles im Hauptprogramm war.

Die Gotos im Hauptprogramm stören m.E. eigentlich nicht, aber ich bin für Vorschläge offen.

Welche Fkt würdest du denn vereinfachen?

[ayin]

Also ich sehe darin noch einige Verbesserungen. Es wäre mal gut, wenn du das ganze ein wenig mehr strukturierst. Ausserdem könntest du gewisse Funktionen vereinfachen.
Mit TurboPascal 7 lässt sich da ja eh einiges machen. Solltest dich mal ein wenig damit spielen, da könntest noch einiges davon herausholen.
Und bitte verwende keine Gotos Das ist oldschool Spagetthi.

Nichtsdestrotz ein grosses Lob an dein Engagement!