Energieversorgung

[McWire]

Es gibt keine TNG-Folge wo ein anderes Mini-Universum vorkommt.

Das war diese DS9-Folge... da wurde fast der Habitatring in die Luft gesprengt, als das Proto-Universum zu expandieren begann und das Kraftfeld im Labor kollabierte, siehe auch Playing God - Memory Alpha, the Star Trek Wiki (Deutsche Folgenbeschreibung ist fast leer)
Protouniversum:
Protouniverse - Memory Alpha, the Star Trek Wiki

Ja das Universum würde sich zwar ewig ausdehnen, aber die Materie darin würde nach und nach zusammenklumpen und sich in ein riesiges schwarzes Loch unwandeln, welches dann später zerstrahlt.
Dann ist die maximale Entropie (Unordnung) erreicht, da dann nur noch Strahlung und keine Materie mehr existiert.

Wenn man jetzt aber Vakuumenergie entzieht, so wandelt sich nach und nach als Ausgleich (Energieerhaltungssatz) die gesamte Energie und Materie des Mini-Universums in virtuelle Teilchen und Vakuumdruck um, kann sich nix mehr umwandeln und man entzieht weiter Energie, kollabiert das ganze System einfach.

[Hazard]

Leider ist es auch nicht diese Folge Erebos. In der von dir gemeinten ist es nur eine Warpblase, in der Beverly gefangen ist. In der von mir gemeinten Episode war es ein richtiges expandierendes Universum, das am Ende im All ausgesetzt wurde, soweit ich mich erinnern kann. Danke für die Mühe mit dem Suchen.

[Hades]

Die Folge, die du meinst ist diese hier:

Deutscher StarTrek-Index - TNG-Episodenführer

Für mich persönlich wissenschaftlich eine der schlimmsten Star Trek Folgen überhaupt.

[Hazard]

Nein, die Folge die ich meine war schon aus TNG. Data und LaForge werkelten an den Konsolen herum, als das Universum die Eindämmung sprengte. Soweit erinnere ich mich schon an die Episode.

Man würde also die Energie nutzen, die für die Expansion des Miniaturuniversums verantwortlich ist.

Warum die Einschränkung "maximale Entropie"? Würde sich das Universum nicht ewig ausdehnen, wenn die Gravitation darin zu schwach wäre, die Ausdehnung aufzuhalten?

Wäre es die dunkle Energie, die man abziehen würde?

[McWire]

@ Quantentorpedo

Es stimmt, canon wird nicht gesagt in welcher Form die Energie abgegeben wird, es liegt aber nahe das es eine ähnliche oder die gleiche Energieform wie bei einem Photonentorpedo ist.

@ Universum im Universum

Das war die DS9-Folge "Der Trill-Kandidat" aus der 2. Staffel.

Das Protouniversum ist durch eine Art Unfall in unser Universum gelangt.
Durch eine, ich nehme mal an, Fehlfunkion des Warpantrieb wurde das Protouniversum aus dem Subraum gerissen und hat sich in unserem Universum an der Warpgondeln des Runabouts materialisiert.

Wenn es gelänge solch einen Umstand zu kopieren, könnte man auch in Star Trek ein ZPM bauen. Indem man dem Protouniversum die Energie entzieht, kann es nicht weiter expandieren, da die Expansionsrate vom Vakuumdruck und dieser wiederrum von den virtuellen Teilchenpaaren abhängt.

Stichwort Casimir-Effekt - Wikipedia

Wenn man also diesen Vakuumdruck durch Energieentzug kompensiert, so kann man die Wachstumsrate des Protouniversums auf 0 halten und Energie gewinnen, bis die Entropie des eingeschlossenen Universums maximal ist, es also "verbraucht ist".

Genauso sollen ja auch die ZPM aus Stargate funktionieren.

[Hazard]

Zumindestens erinnere ich mich an eine TNG Folge, in der ein künstliches Universum geschaffen wurde. Das Ding begann zu expandieren und sprengte die Eindämmung. Ich weiß aber nicht mehr wie diese Folge hieß.

Es wird also nicht gesagt, welche Art von Energie der Quantentorpedo abgibt, richtig?

[McWire]

Wie ein Quantentorpedo funktionieren könnte steht im DS9:TM.
Da es keine canon-Erklärung gibt, bleibt nur diese semi-canon-Darstellung als mögliche Alternative.
Besonders richtig klingt diese Darstellung aber auch nicht, wie so einiges im DS9:TM, aber die Grundzüge beschreiben die Energienentname direkt aus dem Subraum.

Falls es gelingt einen solches Filament ohne M/AM-Reakion herzustellen, hätte man die ultimative Energiequelle.
Ansonsten könnte man zumindestens erstmal wie beim Quantentorpedos, die M/AM-Reaktion mit einem ZPE-Generator verstärken.

Ein kontrollierter Zerfall eines solchen Quantumfilaments würde wohl auch eine Art Plasma abgeben und damit könnte man den Warpantrieb speisen.
Wobei, falls es tatsächlich gelingen könnte, den Subraum direkt als Energiequelle anzuzapfen, wäre es bestimmt auch möglich den Subraum so zu manipulieren, dass man für dne Warpflug nur noch ein Bruchteil der Energie benötigen würde.

Der Koaxialwarpantrieb aus VOY "Vis-a-Vis" geht ja schon in die richtige Richtung, da dort der Treibstoff während des Fluges direkt aus dem Subraum gewonnen wird, warum auch so immense Raumfaltungen möglich sind, die den Warpantrieb der Sternenflotte energetisch überfordern würde.

Am liebsten wäre mir aber ein ST-Äquivalent zu den SG-ZPMs, also der Bezug von Energie aus einer fremden Raum-Zeit. Zumal diese Dinger doch recht handlich sind

[Hazard]

Wird eigentlich gesagt, welche Art von Energie ein Quantentorpedo abgibt? Du hast ja diesen StarTrek ZPE Mechanismus vorgeschlagen um Warptriebwerke zu versorgen. Bei einem "gewöhnlichem" Warpkern haben wir ja das Warpplasma als Ergebnis der M/AM Reaktion, daß dann in die Warpgondeln gejagt wird, wie man hier im Thread schön nachlesen kann. Mit welcher Art von Energie müßte man bei einem ZPE Warpkern rechnen?

[McWire]

@ Virtuelle Teilchen:

Diese These ist ja an sich nicht schlecht und wohl auch nocht nicht widerlegt, jedoch gefällt mir die Theorie besser, das bei der Kollision von 2 Teilchen quasi Bruchstücke entstehen, die sich zu neuen Teilchen zusammenformen, da bei der Kollision gleichen Teilchen bei gleichen Energielevel immer ähnliche neue Teilchen entstehen.

Da nach der M-Theorie die meisten Teilchen und Energiefelder eh aus Energiestrings bestehen, die sich lediglich in Form und Schwingungszustand unterscheiden, ist es denkbar durch hinzufügen von Energie diesen Schwingungszustand zu ändern oder gar einen String in 2 neue Strings zu teilen.

Virtuelle Teilchen sind nichts dann eigentlich nichts weiter als Strings die sich ständig teilen und wieder miteinander verbinden. Sobald sich beide Teile aufgrund äußerer Einflüsse nichtmehr miteinander verbinden können, bildet sich aus einem Stringteil ein richtiger (längerer) String und die dafür benötigte Energie (Energiestring) wird aus der Raumzeit entnommen, die diesen Verlust wiederrum so kompensiert, das an einer anderen Stelle ein String weggenommen bzw verkürzt wird, der sich dann mit dem 2. Halbstring des Ursprungs-Strings wieder verbindet und ein neues oszillierendes virtuelles Teilchenpaar entsteht.

@ Nullpunktenergie in SciFi

Bei SG:

Das ZPM enthält eine künstliche Raum-Zeit (quasi ein Miniuniversum), dem dann alle Energie entzogen wird. Zumindestens wird das so von den meisten Fans die ich kenne argumentiert. Siehe auch den ZPM-Thread im SG-Forum.

Bei ST:

Der ZPE-Generator stellt mittels einer M/AM-Reaktion als Ausgangspunkt über eine Tachyonengleichrichtung (wie auch immer das funktionieren soll) eine 11-dimensionale Brane (Quantumfilament) her, welche beim Zerfall mehr Energie abgibt als für die Erzeugung aufgewendet werden musste, da ein Teil der Energie aus dem Subraum stammt.
Quasi entzieht jede Quantentorpedoexplosion dem Subraum Energie.

[Hazard]

Das mit der negativen Masse habe ich von dir, bzw einem Zitat von dir

Das kam ja von Bynaus und ich war überrascht, weil du sofort dafür argumentiert hast. Habe ich doch gelesen, daß die virtuellen Teilchen nur Energie benötigen, um real zu werden. Die Teilchen, die in Beschleunigern stets als M/AM Paare erzeugt werden sollen ursprünglich virtuelle Teilchen gewesen sein, die ihre Energie aus den Kolisionen bezogen haben. Es heißt, man würde in den Beschleunigern den Raum mit Energie "anregen", worauf sich Teilchen bilden. Auch ein ehemaliger Benutzer dieses Forums, mit dem ich oft rede, behauptet das beinhart. Für ihn sind die virtuellen Teilchen auf die Nullpunktenergie zurückzuführen. Er war es übrigens, der mir die Bücher empfohlen hat. Eins davon heißt: "Die Entdeckung des Nichts."

Negative Energie udn negative Masse sidn Äquivalent weil ja E=mc² trotzdem gilt und demnach ein -E ein -m nach sich zieht da c² immer eine positive Zahl ist

Soweit klar.

Edit:

Zum Topic "Nullpunktenergie". Was sind das denn für Theorien, auf dennen diese Phantasie aufgebaut ist?

[McWire]

Warum habe ich dann den Begriff negative Masse bisher noch nicht im Zusammenhang mit virtuellen Teilchen in den Büchern gelesen? Schau mal, was Wikipedia unter Vakuumfluktuation dazu so schreibt:



Hört sich für mich nach "simpler" M/AM an. Fluktuation der Vakuumenergie.

Stelle erneut die Frage: Woher hast du deine Infos Charan?

Edit:

Während des heutigen Forumausfalls bin ich den virtuellen Teilchen mal nachgegangen. Ich habe mehrere Seiten gefunden, die in diesem Zusammenhang auch von Teilchen/Antiteilchen geschrieben haben. Es hieß, daß eins der Teilchen eine "negative" Energie hätte.

Das mit der negativen Masse habe ich von dir, bzw einem Zitat von dir:

Perpetuum Mobile, weil wir mit dieser Maschine eine größere Wirkung erzielen, als man bei der eingesetzten Menge an Energie erwarten dürfte. Energie wird vor unserer Nase aus dem "Nichts" geschaffen, sie kommt zu einem "geschlossenen" System hinzu.



Wikipedia schreibt:



Das Wort Vakuumenergie ist verlinkt. Darunter findet man:



Wäre das Verschwinden der Teilchen nur auf die gegenseitige Vernichtung zurückzuführen, würde doch laufend Energie in Form von Gammastrahlung(?) hinzukommen. Ich habe jetzt in einem Buch gelesen, daß die Natur für sehr kurze Zeit Energie an die virtuellen Teilchen verleiht und sie wieder einzieht, worauf alles was mit ihnen zu tun hatte wieder aus dem Universum verschwindet, also auch die Energie des Strahlungsblitzes der gegenseitigen Vernichtung.

Was soll denn sonst die Nullpunkt oder Vakuumenergie in diesem Zusammenhang sein, wenn nicht die verliehene Energie an die virtuellen Teilchen?

Die Hawkingsstrahlung bereitet mir einige Kopfschmerzen.

In Wikipedia steht:



Potenzielle Energie... könntest du das in diesem Zusammenhang näher umschreiben?

EDIT:



Aus: Virtuelle Teilchen

Negative Materie? *g* Ich dachte bisher es handele sich um Materie und Antimaterie und nicht zum Teil um "negative" Materie.

Ich hab es nur aufgegriffen.

Negative Energie udn negative Masse sidn Äquivalent weil ja E=mc² trotzdem gilt und demnach ein -E ein -m nach sich zieht da c² immer eine positive Zahl ist

[Hazard]

Warum habe ich dann den Begriff negative Masse bisher noch nicht im Zusammenhang mit virtuellen Teilchen in den Büchern gelesen? Schau mal, was Wikipedia unter Vakuumfluktuation dazu so schreibt:

In der Quantenfeldtheorie erscheint das Vakuum als ein dynamisches Medium, in dem ständig Teilchen-Antiteilchen-Paare entstehen und wieder verschwinden. Weil diese Teilchen nicht permanent existieren, nennt man sie Virtuelle Teilchen, Vakuumfluktuation, Fluktuation der Vakuumenergie, oder auch Quantenfluktuation und Nullpunktsfluktuation.

Hört sich für mich nach "simpler" M/AM an. Fluktuation der Vakuumenergie.

Stelle erneut die Frage: Woher hast du deine Infos Charan?

Edit:

Während des heutigen Forumausfalls bin ich den virtuellen Teilchen mal nachgegangen. Ich habe mehrere Seiten gefunden, die in diesem Zusammenhang auch von Teilchen/Antiteilchen geschrieben haben. Es hieß, daß eins der Teilchen eine "negative" Energie hätte.

[McWire]

@Negative Masse

Muß zugeben, daß ich das zum ersten mal lese... Quelle?

Das ist die Defintion von Negativer Masse

@Nullpunktenergie

Ups. Wo hast du denn das her? Soll das heißen, daß es für diese "Nullpunktenergie" aus den beiden Universen garkeinen Bezug zur heutigen Wissenschaft gibt?

So ist es, die ZPM-Technologie aus Stargate und ide ZPE-Technologie des QT aus Star Trek haben keinen direkten Bezug zu der heutigen Wissenschaft.
Es sind Fanatasiegebilde die auf wissenschaftlichen Theorien beruhen, die bis heute nicht bestätigt sind. z.B. die Existenz von "Bran".

@Potentielle Energie

Du schreibst von einer Summe. Haben die Teilchen für sich allein betrachtet nicht doch eine Masse? Die eine positiv, die andere Negativ. Wenn die Teilchen einzeln gesehen garkeine Masse hätten, würde die Gravitation des schwarzen Lochs die Teilchen nicht packen können, oder? Es müßte immer das Teilchen mit der positiven Masse ins schwarze Loch fallen, weil das Teilchen mit der negativen Masse vom Schwarzen Loch abgestossen werden würde. Negative Masse = Antigravitation (?) Das Teilchen mit der negativen Masse hätte dann auch eine negative potentielle Energie...

Die potentielle Energie ist unabhängig davon ob ein Teilchen negative oder positive Masse hat, da nur das Vorzeichen sich ändert.

Die Energiesumme wäre dann E = Epot1 + Epot2 = -m1gh1 + m2g2 = 0.

m1=m2 = Masse der virtuellen Teilchen, g = Schwerebeschleunigung durch das schwarze Loch, h1=h2 = Abstand vom Schwarzen Loch
Beide Energie gleichen sich aus, wenn jedoch die beiden virtuellen Teilchen genau auf dem Ereignishorizont entstehen, sie triften sie auseinander, sodass h1 <> h2 ist, so entsteht eine Differenz und somit eine reale Energie.

Fällt das "negative Teilchen" in das Schwarze Loch und das "postive Teilchen" bleibt zurück, so wird die negative Masse des Teilchens zum schwarzen Loch dazugezählt und es verliert Masse, während das "positive Teilchen" zurückbleibt.
Fällt das "positive Teilchen" in das Schwarze Loch und das "negative Teilchen" bleibt zurück, so kehrt sich die Masse des "negativen Teilchen" um und wird positiv und die des "positiven Teilchen" wird negativ, da beide Teilchen verschränkt sind und osziliieren.

Virtuelle Teilchen entstehen nur paarweise und wirken auf ihre Umwelt nur als Paar, man kann kein "positives" oder "negatives" Teilchen isolieren, da beide Teilchen virtuell sind und daher gleichzeitig postive und negative Masseeigenschaften besitzen.

[Hazard]

Aus: Welche Technologie ist die wichtigste?

@ 1. Potentielle Energie ist die Energie eines Teilchen welches sich aus seiner Lage ergibt. Also ein Flugzeug in 10.000 m Höhe hat mehr potentielle Energie als ein Flugzeug auf dem Boden, da ein Flugzeug aus 10.000 m Höhe beim freien Fall beschleunigt werden würde, wozu Arbeit/Energie notwendig ist.

Also potentielle Energie ergibt sich aus der Schwerkraft des Schwarzen Loches, dem Abstand des Teilchens zum Zentrum und der Masse des Teilchens.
Für potentielle Energie gilt Epot = Masse * Schwerebeschleunigung * Höhe.
Da die Energie Epot nach dem Energieerhaltungssatz konstant bleiben muss und sich die Masse des virtuellen Teilchens beim Umwandeln in ein reales Teilchen ändert, ändert sich die Schwerebeschleunigung, sie wird nämlich geringer. Damit die Schwerebeschleunigung geringer wird, muss die Masse des schwarzen Loches abnehmen.
Diese Beschreibung ist jetzt nur ein Modell und in der Natur viel komplizierter.

Quasi wird über einen Umweg Masse des schwarzen Loches auf das partnerlose Teilchen übertragen, da die virtuellen Teilchenpaare verschränkt sind.


@ 2. Vakuumenergie / Nullpunktenergie / Nullpunktsenergie

Nach der Quantentheorie (Unschärferelation) kann kein System eine Energie von 0 haben. Die Vakuum- oder auch Nullpunkt-Energie ist die kleinstmögliche, nach der Quantentheorie zulässige Energie in einem geschlossenen System. Sie kann demnach auch nicht entzogen werden, außer wenn man dieses geschlossene System vernichtet oder öffnet.
Wenn man also einen Raum auf den absoluten Nullpunkt von 0 Kelvin abkühlen würde, hätte er trotzdem einen positiven Energieinhalt der größer als 0 ist.
Diese Energie heißt Nullpunktenergie. Bezieht man diese Nullpunktenergie auf die Raum-Zeit des Universums so spricht man von Vakuumenergie.
Vakuumenergie ist also die Restenergie die übrig bleibt, wenn man dem Universum sämtliche Materie und Strahlung entziehen würde (auch die dunkle Materie und dunkle Energie).

@ 3. Negative Materie

Negative Materie ist Materie mit einer negativen Masse, also statt das bei den (Quanten-)Ladungen wie bei der Antimaterie die Vorzeichen umgegekehrt werden, wird bei der negativen Materie das Vorzeichen der Gravitationskonstante umgekehrt. Negative Materie wirkt abstoßend.
Sie ist theoretisch notwendig umd Warptechnologie oder Wurmlöcher zu erzeugen. In Star Trek haben die Verteronen aus den gleichnamigen Knoten und dem Verterium der Warpfeldspulen diese Eigenschaft.

Erstmal danke für die Literatur. Jedoch hatte ich extra nur um einen Link gebeten, um nicht weiter in die Physik hier einzugehen. Ist nun doch passiert. Also bevor wir hier noch einen Rüffel bekommen:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/

Vielleicht eines der beiden Themen

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/9130-hawking-strahlung-tunneleffekt-energieausgleich-kern.html

http://www.scifi-forum.de/off-topic/...e-energie.html

@Potentielle Energie

Warum muß die potentielle Energie denn konstant bleiben, um den Energieerhaltungssatz nicht zu verletzen? Wenn eins der Teilchen ins Schwarze Loch fällt, wird seine potentielle Energie in Bewegungsenergie gewandelt. Es geht keine Energie verloren.

@Nullpunktenergie

Woher also die Energie des Quantentorpedos und der ZPMs, wenn man die Nullpunktenergie nicht entziehen kann, mal blöd gefragt...?

@Negative Materie

Also ist es so, wie Bynaus es schreibt, daß eins der virtuellen Teilchen eine negative Masse hat?

@ potentielle Energie

Die Summe der Masse der virtuellen Teilchen beträgt 0, daher haben sie eine potentielle Energie von 0. Erst wenn ein Teilchen in dem Ereignishorizont verschwindet, materialisiert sich das andere Teilchen und hat plötzlich aus dem nichts eine positive Masse und damit eine potentielle Energie.
Diese Energie wird dem schwarzen Loch abgezogen.


@ Nullpunktenergie

Die ZPE aus ST und SG hat nichts mit der Nullpunktenergie aus der Quantenmechanik zu tun, es wurde lediglich der Name geklaut

@ Negativer Masse

Genauso ist es, eines der beiden Teilchen hat eine negative Masse, darum ist die Summe der Masse beider Teilchen immer 0, egal ob sie da sind oder nicht!

@ Erebos

Recht hast du, wird sollten zum Thema zurückkehren.

Vielleicht kann man mal einen neuen Thread eröffnen, der sich mit der Nullpunktenergie im Star Trek Universum beschäftigt.
Vielleicht die Frage: "Sind ZPM auch in Star Trek möglich?"

@Potentielle Energie

Du schreibst von einer Summe. Haben die Teilchen für sich allein betrachtet nicht doch eine Masse? Die eine positiv, die andere Negativ. Wenn die Teilchen einzeln gesehen garkeine Masse hätten, würde die Gravitation des schwarzen Lochs die Teilchen nicht packen können, oder? Es müßte immer das Teilchen mit der positiven Masse ins schwarze Loch fallen, weil das Teilchen mit der negativen Masse vom Schwarzen Loch abgestossen werden würde. Negative Masse = Antigravitation (?) Das Teilchen mit der negativen Masse hätte dann auch eine negative potentielle Energie...

@Nullpunktenergie

Ups. Wo hast du denn das her? Soll das heißen, daß es für diese "Nullpunktenergie" aus den beiden Universen garkeinen Bezug zur heutigen Wissenschaft gibt?

@Negative Masse

Muß zugeben, daß ich das zum ersten mal lese... Quelle?

[Millennium]

Die tatsächlichen Geschwindigkeiten hängen von verschiedenen Faktoren wie "Gasdichte, elektrischen und magnetischen Feldern [...], und Fluktuationen in der Subraumdomäne" ab.

Dazu das TNG-TM

S. 66-67:

"So hält ein Raumschiff, das mit Warpfaktor 3 fliegt, ein Warpfeld von mindestens 39 Cochrane und hat daher eine Reisegeschwindigkeit von 39c."

Die angegeben Geschwindigkeiten sind also Mindeststärken des Felds.

Auf Seite 66 ist die Warp-Säge abgebildet. Die Kurve geht bei Warp 9 über 10^9 MJ/Cochrane hinaus. Ich schätze, 10^9,3 bis 10^9,45.

allerdings nützt das aufgeheizte Plasma nichts mehr, weil ihm die Elektronen fehlen. Sie werden dem Plasma entzogen, und für beispielsweise die Warpfelderzeugung 'verbraucht'.

Seite 67:

"Auch wenn die gegenwärtigen Maschinenkonstruktionen eine Kotrolle von unvorhersehbaren Energiemengen erlauben, verringert sich doch die elektrodynamische Nutzleistung der Warpantriebsspule mit zunehmendem Warpfaktor."

Bevor du die Sektkorken knallen läßt... Ein paar andere Auszüge...

Seite 68:

"... die zum Umwandeln der Kernenergie in Warpantriebsfelder benötigten Verterium-Kortenid-947/952 Spulen, ... "

Seite 76:

"Das Verterium-Kortenid innerhalb eines Spulenpaars bewirkt, wenn es mit Energie versorgt ist, eine Verschiebung der vom Plasma getragenen Energiefrequenzen tief in die Subraumdomäne hinein."

"Da die Plasma-Injektoren sequentiell feuern, bilden sich die Warpfeldschichten entsprechend der Pulsfrequenz im Plasma..."

Verterium-Kortenid ist also der Wunderstoff und nicht 4D-Materie des zwoten Periodensystems...

Kernenergie, vom Plasma getragenen Energiefrequenzen, Pulsfrequenz im Plasma usw. Such dir was aus. *g*

Bleibt die Frage, woher Plasma, wenn die M/AM Mischung 1:1 ist.

Seite 78:

Wenn sich ein Elektron und ein Antielektron (oder Positron) in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander befinden, vernichten sie sich gegenseitig und erzeugen dabei Gammastrahlen. Andere Partikel-Antipartikel-Paare annihilieren sich zu verschiedenen Kombinationen von subatomaren Partikeln und Energie.

Von besonderem Interesse für Raumschiffingenieure erwiesen sich die theoretischen Ergebnisse, die das Wasserstoff-Isotop Deuterium und sein Antimaterie-Equivalent erbrachten.

Diese "theoretischen Ergebnisse" werden leider nicht genannt. Vielleicht doch irgendeine Art Plasma und keine Gammastrahlung?