"Bad Science" in Star Trek

[FltCaptain]

Wie kann man sich eigentlich intensiv mit diesem Zeug beschäftigen ohne eines Tages durchzudrehen?

Komisch, meine Frau stellt mir immer die selbe Frage wenn ich anfange mich über Zeitparadoxen zu unterhalten

[HMS Fearless]

Wie kann man sich eigentlich intensiv mit diesem Zeug beschäftigen ohne eines Tages durchzudrehen?

[Agent Scullie]

Also sagt die spezielle Relativitätstheorie, dass absolut garnichts schneller als das Licht sein kann. Richtig?

genau. Jede Theorie, in der Überlichtgeschwindigkeit ohne kausale Schleifen möglich sein soll, muss daher ein bevorzugtes Bezugsysstem annehmen, das eine absolute Gleichzeitigkeit auszeichnet.

Stimmt, jetzt reinnere ich mich daran mal etwas gelesen zu haben, dass Einstein annahm, dass die Zeit unterschiedlich laufen kann, nur um diese Heilige Kuh nicht antasten zu müssen

da ging es eher um die Invarianz der Lichtgeschwindigkeit unter einem Wechsel des Bezugssystems, deren Annahme durch das Resultat des Michelson-Morley-Experiment (1887) motiviert war. Die Rolle der Lichtgeschwindigkeit als höchstmögliche Geschwindigkeit ergab sich daraus erst. Die Einführung der Zeitdilatation geht auch eher auf Lorentz als auf Einstein zurück, von Einstein stammt lediglich die Deutung, dass da tatsächlich weniger Zeit vergeht, während Lorentz noch davon ausging, es würde der Gang von Uhren durch ihre Bewegung relativ zum Äther beeinflusst.

Zum Link mit der Relativität der Gleichzeitigkeit:

Sagt das Beispiel in der Erleuterung, dass für etwas das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt die Zeit stillsteht?

so in etwa. Für ein mit Lichtgeschwindigkeit bewegtes Objekt verstreicht keine Eigenzeit. Im Raumzeit-Bild sagt man, seine Weltlinie hat die (raumzeitliche) Länge null.

[HMS Fearless]

Also sagt die spezielle Relativitätstheorie, dass absolut garnichts schneller als das Licht sein kann. Richtig?

Stimmt, jetzt reinnere ich mich daran mal etwas gelesen zu haben, dass Einstein annahm, dass die Zeit unterschiedlich laufen kann, nur um diese Heilige Kuh nicht antasten zu müssen

Ich glaube ich will garnicht wissen welche Gehirnaktrobatik nötig ist um auf so etwas zu kommen.
Das ist mir zu hoch.


Zum Link mit der Relativität der Gleichzeitigkeit:

Sagt das Beispiel in der Erleuterung, dass für etwas das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt die Zeit stillsteht?

Das Bahnsteigbeispiel kann ich noch halb nachvollziehen aber danach eck' ich irgendwie an.
Vermutlich fehlen mir da einige Grundlagen, oder die richtige Denkart.


@ McWire
ich hab versucht dieses Beispiel mit den Raumstationen zu verstehen, bin aber irgendwie kläglich gescheitert...

[Agent Scullie]

Du gehst vermutlich von irgend einem Grundwissen, oder einer Grundannahme aus, die ich nicht kenne.

dieses Grundwissen ist als spezielle Relativitätstheorie bekannt. Diese sagt u.a. aus, dass das hier:

Information als Konzept an sich hat weder Masse noch ist es eine Elektromagnetische Strahlung. Also ist nach meinem Verständniss Information ganz Grundsätzlich nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden.

falsch ist. Überlichtschnelle Informationsübetragung ist von der SRT verboten. Das hängt mit der Relativität der Gleichzeitigkeit zusammen:

Relativität der Gleichzeitigkeit ? Wikipedia

Siehe hierzu auch mein Posting:

http://www.scifi-forum.de/science-fiction/scifi-allgemein/53837-physik-vs-science-fiction-4.html#post2036290

insbesondere die zweite darin angehängte Grafik, die eine kausale Schleife darstellt.

[McWire]

Information als Konzept an sich hat weder Masse noch ist es eine Elektromagnetische Strahlung. Also ist nach meinem Verständniss Information ganz Grundsätzlich nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden.

Dank der speziellen Relativitätstheorie und der vorrausgesagten Zeitdilatation kann man mithilfe von Überlichtgeschwindigkeit allerdings temporale Paradoxa hervorrufen -> http://www.scifi-forum.de/science-fi...ml#post1700418

Alleine das Gravitationswellen existieren und indirekt nachgewiesen wurde, bedeutet, dass sich Gravitationsänderungen nur mit endlicher Geschwindigkeit ausbreiten -> Gravitationswelle ? Wikipedia


Ansonsten noch lesenwerter Artikel: http://de.wikipedia.org/wiki/Aberration_(Gravitation)

[Yusaku]

1. Eine Sone explodiert nicht von einem Tag auf den anderen. Stichwort 'Evakuierung'.

Sagen wir mal, eine fortgeschrittene Zivilisation auf einem Planeten um oder nahe eines massiven, weit entwickelten (d.h. alten) Sterns sollte/müsste in der Lage sein, die Vorgänge im Stern zu überwachen (die Fusion von Silizium zu Eisen im Zentrum des Sterns dauert nur ein paar Tage und dann ist Ende...).
Solche massiven Sterne leben nicht lange genug für die Entwicklung von Leben, können aber natürlich in der Nachbarschaft bewohnter Systeme liegen.

2. Sonnen wie die der Erde (G2 Hauptreihen-Zwergstern), gehen nicht Nova. Ihre Masse reicht dafür nicht aus.
Nur Überriesen können zu einer Supernova werden, und die haben imo selten bis nie Planeten.

Du meinst massive Sterne (mehr als 8 Sonnenmassen). Das Überriesen-Stadium ist nur eine Phase in der Sternentwicklung.
Bzgl. der Planeten: siehe oben. Mir ist bislang kein Planet um einen schweren Stern bekannt, das heisst aber nicht, das es sie nicht gibt. Bei einem Pulsar wurden drei Objekte im Erdmassenbereich gefunden, allerdings weiss man nicht, ob das Planetentrümmer oder andere Fragmente sind.
Da der Großteil der ursprünglichen Masse im Stern steckt und dieser den Rest der Staubwolke durch seinen Sternwind wegbläst, ist die Bildung solcher Planeten wahrscheinlich eher selten.

[HMS Fearless]

Damit hättest du aber eine Information mit FTL übertragen.
Der Planet würde abhauen und die Bewohner darauf würden wissen das die Sonne explodiert, bevor sie das Licht erreicht.
Und selbst wenn es keine Bewohner gäbe, würden irgendwelchen elektromagnetischen Prozesse unterbrochen werden, obwohl aus ihrer Sicht sich nix verändert hat.

Du gehst vermutlich von irgend einem Grundwissen, oder einer Grundannahme aus, die ich nicht kenne.

Denn für mich ist das keine logische Erklärung.


Mein Wissen über die Lichtgeschwindigkeit lässt sich etwa so zusammenfassen:
-300'000 km/s
-kein Objekt kann sie erreichen oder gar überschreiten.
-elektromagnetische Strahlen breiten sich im Vakum mit c aus.

Information als Konzept an sich hat weder Masse noch ist es eine Elektromagnetische Strahlung. Also ist nach meinem Verständniss Information ganz Grundsätzlich nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden.

[McWire]

Damit bist du meinen Kenntnissen vermutlich schon überlegen. Ich kann nur den "Physikunterricht" der Berufsschule vorweisen





Der Effekt den das verschwinden der Sonne auf die Planeten hat ist mir klar.
Aber ich kann beim besten willen nicht sehen warum das ein Argument für Sublicht-Gravitation sein soll.

Ich meine:
Sonne macht Peng, im selben Augenblick rasen die Planeten mit vollgas in Richtung Ortsche Wolke davon, wärend dem die optischen Informationen über das Schicksal der Sonne mit Lichtgeschwindigkeit hinterherjagen.
so what?

Damit hättest du aber eine Information mit FTL übertragen.
Der Planet würde abhauen und die Bewohner darauf würden wissen das die Sonne explodiert, bevor sie das Licht erreicht.
Und selbst wenn es keine Bewohner gäbe, würden irgendwelchen elektromagnetischen Prozesse unterbrochen werden, obwohl aus ihrer Sicht sich nix verändert hat.

[HMS Fearless]

Auch wenn ich nicht er bin und auch nur Physikkenntnisse bis zum 2. Semster eines Chemiestudiums aufweisen kann...

Damit bist du meinen Kenntnissen vermutlich schon überlegen. Ich kann nur den "Physikunterricht" der Berufsschule vorweisen

Kausalität

Es ist das gleiche Spiel wie mit "FTL-Licht". Auch Gravitationswellen können Informationen verbreiten.
Würde sich die Gravitation mit v>c ausbreiten, würde z.B. die Erde die Umlaufbahn um die Sonne schon verlassen, bevor das Licht einer eventuellen Explosion die Erde erreichen würde.

Die Veränderung der Umlaufbahn eines Planeten von einem Augenblick auf den anderen ist m.E. definitiv eine Information.

Der Effekt den das verschwinden der Sonne auf die Planeten hat ist mir klar.
Aber ich kann beim besten willen nicht sehen warum das ein Argument für Sublicht-Gravitation sein soll.

Ich meine:
Sonne macht Peng, im selben Augenblick rasen die Planeten mit vollgas in Richtung Ortsche Wolke davon, wärend dem die optischen Informationen über das Schicksal der Sonne mit Lichtgeschwindigkeit hinterherjagen.
so what?

[McWire]

@ Scullie

gibt es irgendwo eine für Laien (meine Physikkentnisse enden etwa bei der Berechnung des Wärmeverlusts eines Gebäudes durch die Wände) verständliche Erklärung dafür warum man annimmt, dass sich Gravitation mit unerlichtgeschwindigkeit ausbreitet?

Auch wenn ich nicht er bin und auch nur Physikkenntnisse bis zum 2. Semster eines Chemiestudiums aufweisen kann...

Kausalität

Es ist das gleiche Spiel wie mit "FTL-Licht". Auch Gravitationswellen können Informationen verbreiten.
Würde sich die Gravitation mit v>c ausbreiten, würde z.B. die Erde die Umlaufbahn um die Sonne schon verlassen, bevor das Licht einer eventuellen Explosion die Erde erreichen würde.

Die Veränderung der Umlaufbahn eines Planeten von einem Augenblick auf den anderen ist m.E. definitiv eine Information.

[HMS Fearless]

Über die theoretische Möglichkeit eine Supernova mit einem künstlichen Schwarzen Loch zu stoppen habe ich ehrlich noch nicht gross nachgedacht, da ich das Nachdenken in die Richtung bereits bei drei viel Grundsätzlicheren Denkfehlern eingestellt habe:

1. Eine Sone explodiert nicht von einem Tag auf den anderen. Stichwort 'Evakuierung'.

2. Sonnen wie die der Erde (G2 Hauptreihen-Zwergstern), gehen nicht Nova. Ihre Masse reicht dafür nicht aus.
Nur Überriesen können zu einer Supernova werden, und die haben imo selten bis nie Planeten.

3. Wenn die Sonne von Romulos weg ist, ist für den Planeten so oder so Feierabend. Ob er jetzt von einer Nova geröstet wird oder auf Grund einer fehlenden Energiequelle zum eiskalten Felsklumpen wird ist eigentlich wurst.



@ Scullie

gibt es irgendwo eine für Laien (meine Physikkentnisse enden etwa bei der Berechnung des Wärmeverlusts eines Gebäudes durch die Wände) verständliche Erklärung dafür warum man annimmt, dass sich Gravitation mit unerlichtgeschwindigkeit ausbreitet?

[Agent Scullie]

Der Fehler liegt hierbei in folgenden Punkten:

1.) Unzureichend vorhandene natürliche Masse für ein Schwarzes Loch, welches die Hülle eines bereits stark expandierten Sterns einsaugen kann

dafür ist dann wohl die rote Materie da, die die Erzeugung eines schwarzen Loches ermöglicht, das viel größer ist als rein massenmäßig möglich wäre.

2.) Um eine "FTL-Explosion" einzudämmen, braucht man auch einen FTL-Effekt, der diese Explosion überholen kann. Die Ausbreitung der Gravitation erfolgt aber mit Unterlichtgeschwindigkeit...

vielleicht trifft das ja für ein mit roter Materie erzeugtes schwarzes Loch nicht zu. Man könnte sich das so vorstellen: die rote Materie kann ein Gravitationsfeld hervorrufen, das stärker ist als das von der vorhanden Masse verursachte (siehe oben). Würde sich dieses aber nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, wäre es innerhalb eines bestimmten Radius bereits stärker, außerhalb aber so stark wie vorher. An der Grenzfläche zwischen diesen beiden Regionen würde sich die Feldstärke stark verändern, was den Gravitationsfeldgleichungen widersprechen würde. Damit diese nicht verletzt werden, müsste die rote Materie dem Gravitationsfeld also zugleich einen FTL-Effekt verleihen, so dass das Feld in beliebiger Entfernung sofort verstärkt wird.

3.) Es hilft wenig nur ein einzelnes schwarzes Loch zu erzeugen, da es nur einen kleinen Teil der Wolke in seinem Wirkungsbereich einsaugen würde und auch erst nachdem die Explosionswelle ausreichend abgebremst wurde.

das schwarze Loch müsste nur groß genug sein.

Ach tatsächlich?

Black hole - Memory Alpha, the Star Trek Wiki

Man erinnere sich doch nurmal an die dämliche VOY-Folge "Die Parallaxe", wo die USS Voyager ein "Loch" in dne Ereignishorizont eines Schwarzen Loches gemacht hat, um zu entkommen

das würde ich nicht als Erwähnung eines schwarzen Loches einstufen. In der Folge fiel der Begriff "schwarzes Loch" nicht, es wurde nur von einer "Quantensingularität" und einem Ereignishorizont gefaselt, und nach der Darstellung zu urteilen, hatte das gezeigte Objekt auch nicht viel mit einem schwarzen Loch gemein. Vor allem kann man in den EH eines schwarzen Loches kein Loch hineinschießen.

Was die übrigen Punkte in deinem Link angeht:

• Enterprise habe ich nicht oft genug gesehen, da kann ich nicht viel zu sagen. Betrachtet mein Statement einfach als exklusive Enterprise.
• in der TNG-Folge mit dem Mond von Breel IV ("Noch einmal Q"?) hat Q nur ganz am Rande von einem schwarzen Loch gesprochen, dieses wurde weder gezeigt, noch hing ein Teil der Handlung mit diesem zusammen.
• in der TNG-Folge "Timescape" ging es um zeitliche Anomalien, die mit der künstlichen Quantensingularität eines Warbirds zusammenhingen. Diese wird weder als schwarzes Loch bezeichnet noch als solches gezeigt.
• in ST I wird ebenfalls nur ganz am Rande davon gesprochen, dass V'Ger eventuell durch ein schwarzes Loch geflogen ist.

[McWire]

und wo soll da jetzt ein Fehler sein?
Wenn ein schwarzes Loch bei einer Supernovaexplosion entsteht, kollabiert nur die innere Kernregion des Ausgangssterns zum schwarzen Loch, die äußeren Schichten werden fortgeschleudert. Das in ST XI verwendete schwarze Loch sollte vermutlich etwas größer und massereicher als ein eventuell aus der Kernregion entstandenes sein, groß genug um die ausgeworfenen äußeren Sternschichten aufzusaugen. Freilich hätte ein so großes schwarzes Loch auch gleich Romulus mit eingesaugt, hätte also nicht wirklich was gebracht.

Der Fehler liegt hierbei in folgenden Punkten:

1.) Unzureichend vorhandene natürliche Masse für ein Schwarzes Loch, welches die Hülle eines bereits stark expandierten Sterns einsaugen kann
2.) Um eine "FTL-Explosion" einzudämmen, braucht man auch einen FTL-Effekt, der diese Explosion überholen kann. Die Ausbreitung der Gravitation erfolgt aber mit Unterlichtgeschwindigkeit...
3.) Es hilft wenig nur ein einzelnes schwarzes Loch zu erzeugen, da es nur einen kleinen Teil der Wolke in seinem Wirkungsbereich einsaugen würde und auch erst nachdem die Explosionswelle ausreichend abgebremst wurde.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 59 Sekunden:

Aber schön, dass in Star Trek endlich mal ein schwarzes Loch erwähnt wurde. Dieses doch recht interessante Phänomen wurde bislang immer völlig ignoriert.

Ach tatsächlich?

Black hole - Memory Alpha, the Star Trek Wiki

Man erinnere sich doch nurmal an die dämliche VOY-Folge "Die Parallaxe", wo die USS Voyager ein "Loch" in dne Ereignishorizont eines Schwarzen Loches gemacht hat, um zu entkommen

[Agent Scullie]

2.
Die Kommunikatoren sind nur etwa 3-4 cm lang/breit. D.h. es gibt nur sehr wenig Platz für eine Antenne.
Geht man von 4 cm aus, müssten die Dinger auf einer ziemlich hohen Frequenz funken - auf jeden Fall höher als W-LAN.
W-LAN in Deutschland hat 2,4 GHz, also eine Wellenlänge von 12,5 cm.
Um mit W-LAN möglichst gut zu senden/empfangen, sollte man eine Antenne verwenden, die so lang ist wie die Wellenlänge. Zur Not kann man sie ganzzahlig-vielfach kürzer machen. Also z.B. nur 6,25 cm oder 3,125 cm.
Aber dabei verliert man natürlich Empfindlichkeit.

wie McWire schon sagte: die Kommunikatoren nutzen höchstwahrscheinlich keine EM-Wellen, sondern Subraumfunk, daher ist die Rechnung

Frequenz = Wellenlänge * Lichtgeschwindigkeit

hinfällig. Möglicherweise ist Subraumfunk auch gar kein Wellenphänomen, so dass auch die Rechnung

Wellenlänge ~ Antennengröße

nicht stimmen muss.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 7 Minuten und 23 Sekunden:

2.) Mithilfe omninöser roter Materie soll die Supernovawolke in ein schwarzes Loch verwandelt werden.

Ratet mal, wie denn in natura schwarze Löcher entstehen? -> Genau, durch Supernovaexplosionen

und wo soll da jetzt ein Fehler sein?
Wenn ein schwarzes Loch bei einer Supernovaexplosion entsteht, kollabiert nur die innere Kernregion des Ausgangssterns zum schwarzen Loch, die äußeren Schichten werden fortgeschleudert. Das in ST XI verwendete schwarze Loch sollte vermutlich etwas größer und massereicher als ein eventuell aus der Kernregion entstandenes sein, groß genug um die ausgeworfenen äußeren Sternschichten aufzusaugen. Freilich hätte ein so großes schwarzes Loch auch gleich Romulus mit eingesaugt, hätte also nicht wirklich was gebracht.

3.) Zeitreise durch ein schwarzes Loch in die Vergangenheit. -> Geht wenn überhaupt nur in die Zukunft, aufgrund gravitativer Zeitdilatation.

sofern man außerhalb des schwarzen Loches verbleibt. Spock wird aber wohl hineingeflogen und dort auf ein Wurmloch getroffen sein.

Aber schön, dass in Star Trek endlich mal ein schwarzes Loch erwähnt wurde. Dieses doch recht interessante Phänomen wurde bislang immer völlig ignoriert.