Schilde Allgemein

[McWire]

Aber zumindest die Kraftfelder in den Arrestzellen oder die Barrieren in den Gängen um einen Eidringling fest zu halten müssten realphysikalisch Luft durchlassen, da der Gefangene ersticken könnte (es sei denn natürlich es gibt in den Zellen und dn "Flursegmenten" Lüftunganlagen) und zudem eine Kommunikation durch das Kraftfeld unmöglich ist, wenn die Schwingung der Luftteilchen blockiert wird.

Arrestzellen und alle anderen Räume auf einem Raumschiff sind an das Lebenserhaltungssystem angeschlossen.

Es gibt zahlreiche Episoden in denen die internen Kraftfelder dazu genutzt werden die Dekompression durch Hüllenbrüche einzudämmen, somit kommen da also auch keine Gase durch. Bestes Beispiel ist die Kraftfeldszene im Flur in Star Trek 10, wo Data zur Scimitar rüber schwebt.

[Marschall Q]

Ansonsten lassen sie aber auch keine Luft durchaus, da sie sonst nicht als atmosphärische Notfallkraftfelder fungieren könnten. Daher stimmt deine Anmerkung so nicht.

Aber zumindest die Kraftfelder in den Arrestzellen oder die Barrieren in den Gängen um einen Eidringling fest zu halten müssten realphysikalisch Luft durchlassen, da der Gefangene ersticken könnte (es sei denn natürlich es gibt in den Zellen und dn "Flursegmenten" Lüftunganlagen) und zudem eine Kommunikation durch das Kraftfeld unmöglich ist, wenn die Schwingung der Luftteilchen blockiert wird.

[McWire]

Was denkt ihr? Ist eine solche Barriere in ST so überhaupt möglich?

Naja die Kraftfelder in Star Trek, welche laut ENT auf Elektromagnetismus beruhen sollen, laut TNG:TM auf Raumverzerrung und laut VOY eher auf Subraum (da sieht man mal wie einige sich die Autoren da sind ), werden bei Kontakt sichtbar, da sie eine Form von Tscherenkow-Strahlung abgegeben.

Ansonsten lassen sie aber auch keine Luft durchaus, da sie sonst nicht als atmosphärische Notfallkraftfelder fungieren könnten. Daher stimmt deine Anmerkung so nicht.

Es ist schwer zu sagen, ob man ein Kraftfeld so selektiv machen kann.

Immerhin unterscheiden sich Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe nur durch Dichte und Molekularstruktur, nicht aber darin, aus was sie grundsätzlich bestehen, nämlich aus Atomen, und was sie zusammen hält, nämlich elektromagnetische Kräfte.

[irony]

Was denkt ihr? Ist eine solche Barriere in ST so überhaupt möglich?

Ja, ich denke schon. So etwas dürfte auch in der Medizin, d.h. auf der Krankenstation eingesetzt werden, und vielleicht war so etwas auch schon in einer VOY-Folge zu sehen. Vielleicht auch, dass die Durchlässigkeit für Partikel bestimmter Größe justiert wurde.

[Marschall Q]

Ich lese gerade den Roman "Die Arena" von Stephen King. Darin geht es um eine einfache Kleinstadt in Maine, um deren Stadtgrenzen sich eines Tages urplötzlich ein unsichtbares Kraftfeld legt, welches die Stadt von der Aussenwelt abtrennt. Da ich erst auf Seite 320 bin, kenne ich die Ursache, den Urheber und die Funktionsweise noch nicht (also nicht Spoilern! ) aber die Wirkungsweise wird gleich zu Beginn deutlich:
Die Barriere lässt Licht und Schallwellen sowie Gase durch, Flüssigkeiten werde stark gehindert (möglicherweise gefiltert) und sickern nur langsam hindurch, Feststoffe aller Art, auch in Luft befindliche Partikel, berden vollständig blockiert und können nicht hindurch. Zudem scheint die Barriere energetisch aufgeladen zu sein, denn hochentwickelte Geräte wie iPods,
SPOILERHerzschrittmachern (eine Person stirbt als sie die Barriere berührt und der Schrittmacher in der Brust explodiert)
usw explodieren bei Konkakt. Wenn Gegenstände auf die Barrirere treffen wird die Aufschlagsenergie und somit der Gegenstand reflektiert.

Ich sehe eine gewisse Ähnlichkeit mit den Kraftfeldern (im Innern des Schiffs) in Star Trek, auch diese scheinen selektiv zu sein, lassen Luft und Schall durch, blockieren aber Feststoffe.
Ich frage mich also, ob die Barriere im Roman so auch in ST funktioniert (ich schreibe den Beitrag im ST-Unterforum, weil Kraftfelder in ST fast allgegenwärtig sind). Denn anders als bei den meisten Feldern in ST, ist die Barriere bei King immer absolut unsichtbar und kann nur markiert werden, wenn man sie mit Farbe (oder Blut) bemalt, welche an ihr kleben bleibt.

Ein Einsatz der King-Barriere in ST wäre sicher interessant, denn sie schneidet das Innere innerhalb einer Sekunde (vermutlich weniger) ab, Kontakt ist aber noch möglich, zudem vermittelt sie durch ihre Unsichtbarkeit den falschen Eindruck einer weiterbestehenden Freiheit. Mit einem solchen "Dome" (wie es im Roman heisst, oder Kuppel auf Deutsch) hätte die Sternenflotte sicher einige Situationen leicht bewältigen können (zB Lore und seine Borg einsperren und dann mit ihnen verhandeln).

Was denkt ihr? Ist eine solche Barriere in ST so überhaupt möglich?

[DJSun1981]

Im Grunde genommen gibt es ja nicht nur die Verteidigungsschilde, sondern es gibt ja auch noch die Deflektorschilde (sind das auch Verteitigungsschilde?) und das SIF/TDF die eigentlich ja auch nichts anderes als eine andere Art von Kraftfeld sind. Und dann kann man im Schiff selber in den Gängen ja auch noch Kraftfelder auf EM - Basis in bestimmten Abschnitten aufbauen.
Und das Feuerlöschsystem basiert auch auf Kraftfeldern. Eigentlich ein nicht so ungefährliches System, wenn das ein Brand ist, der sich schnell ausbreiten kann und sich dort Leute dann drinnnen befinden, kann man nicht mal mehr flüchten, was man bei einem Wasserlöschsystem noch gekonnt hätte.

[McWire]

es gibt vier Arten von Materialien:
-ferromagnetisch
-antiferromagnetisch
-paramagnetisch
-diamagnetisch

Bei den ersten drei sind elementare magnetische Momente vorhanden, aufgrund der Bahndrehimpulse und Spins der subatomaren Teilchen. Bei ferromagnetischen und antiferromagnetischen Stoffen wechselwirkende diese magnetischen Moment zudem miteinander, im ferromagnetischen Fall so, dass alle Moment bestrebt sind, sich parallel auszurichten, was zur Bildung eines Permanentmagneten führt, im antiferromagnetischen Fall so, dass benachbarte Momente sich entgegengesetzt zueinander ausrichten.

Beim Paramagnetismus sind die magnetischen Momente untereinander wechselwirkungsfrei, können sich aber nach einem äußeren Magnetfeld ausrichten. Bei diamagnetichen Materialien schließlich gibt es keine permanent vorhandenen magnetischen Momente, es können jedoch durch ein äußeres Magnetfeld elektrische Wirbelströme induziert werden, die ein magnetisches Moment erzeugen. Dieses ist dem induzierenden Magnetfeld aber stets entgegengesetzt und schwächt dieses, während sich beim Paramagneten die Momente parallel zum äußeren Feld orientieren und dieses verstärken.

Das hat nun den Effekt, dass ein paramagnetischer Körper in einem inhomogenen Feld dahin gezogen wird, wo das Feld am stärksten ist, also zur Quelle hin, während ein diamagnetischer Körper in Richtung schwächer werdendem Magnetfeld gedrückt, d.h. von der Quelle abgestoßen wird. Bei einem Ferromagneten kommt es darauf an, in welche Richtung er magnetisiert ist: ist er entgegengesetzt zum Feld magnetisiert, wird er abstoßen, ist er parallel zum Feld magnetisiert, wird er angezogen. Ist er unmagnetisiert, verhält er sich wie ein Paramagnet. Ein Antiferromagnet schließlich verhält sich ebenfalls wie ein Paramagnet.

Wollte man also ein Magnetfeld als Schild nutzen, indem es Körper abstößt, würde das nur bei diamagnetischen Materialien funktionieren oder bei Ferromagneten entsprecher Magnetisierungsrichtung, wobei letztere die Tendenz hätte, sich in Feldrichtung zu drehen, so dass wieder ein Anziehungseffekt zustandekommt.

Wollte man hingegen die anziehende Wirkung eines Magnetfeldes als Schild nutzen, müsste man dafür sorgen, dass die Feldstärke in einem bestimmten Abstand von der Schiffshülle maximal wird und näher an der Hülle wieder rapide abnimmt - eine solche Feldkonfiguration zu erzeugen dürfte sehr schwierig sein. Bei jeder bekannten Feldgeometrie ist die Feldstärke in der Nähe der Quelle - einem Permanent- oder Elektromagneten - maximal.

Magnetfelder sind genau wie rein elektrische Felder eh nicht mein Favorit für Kraft- und Eindämmungsfelder, wegen eben der von dir genannten Probleme.

Etwas laienhafter formuliert, habe ich das in Diskussion:Eindämmungsfeld auch schon so ähnlich versucht zu erklären.

[Agent Scullie]

Wie ich an anderer Stelle gelernt habe (Diskussion in MA über Magnetfelder) können Magnetfelder grundsätzlich alle Stoffe aus Atomen beeinflussen, da alle Atome ein magnetisches Moment haben, da sie ja aus mindestens zwei Ladungen bestehen.

Allerdings sind die dafür notwendigen Energiemengen astronomisch.

es gibt vier Arten von Materialien:
-ferromagnetisch
-antiferromagnetisch
-paramagnetisch
-diamagnetisch

Bei den ersten drei sind elementare magnetische Momente vorhanden, aufgrund der Bahndrehimpulse und Spins der subatomaren Teilchen. Bei ferromagnetischen und antiferromagnetischen Stoffen wechselwirkende diese magnetischen Moment zudem miteinander, im ferromagnetischen Fall so, dass alle Moment bestrebt sind, sich parallel auszurichten, was zur Bildung eines Permanentmagneten führt, im antiferromagnetischen Fall so, dass benachbarte Momente sich entgegengesetzt zueinander ausrichten.

Beim Paramagnetismus sind die magnetischen Momente untereinander wechselwirkungsfrei, können sich aber nach einem äußeren Magnetfeld ausrichten. Bei diamagnetichen Materialien schließlich gibt es keine permanent vorhandenen magnetischen Momente, es können jedoch durch ein äußeres Magnetfeld elektrische Wirbelströme induziert werden, die ein magnetisches Moment erzeugen. Dieses ist dem induzierenden Magnetfeld aber stets entgegengesetzt und schwächt dieses, während sich beim Paramagneten die Momente parallel zum äußeren Feld orientieren und dieses verstärken.

Das hat nun den Effekt, dass ein paramagnetischer Körper in einem inhomogenen Feld dahin gezogen wird, wo das Feld am stärksten ist, also zur Quelle hin, während ein diamagnetischer Körper in Richtung schwächer werdendem Magnetfeld gedrückt, d.h. von der Quelle abgestoßen wird. Bei einem Ferromagneten kommt es darauf an, in welche Richtung er magnetisiert ist: ist er entgegengesetzt zum Feld magnetisiert, wird er abstoßen, ist er parallel zum Feld magnetisiert, wird er angezogen. Ist er unmagnetisiert, verhält er sich wie ein Paramagnet. Ein Antiferromagnet schließlich verhält sich ebenfalls wie ein Paramagnet.

Wollte man also ein Magnetfeld als Schild nutzen, indem es Körper abstößt, würde das nur bei diamagnetischen Materialien funktionieren oder bei Ferromagneten entsprecher Magnetisierungsrichtung, wobei letztere die Tendenz hätte, sich in Feldrichtung zu drehen, so dass wieder ein Anziehungseffekt zustandekommt.

Wollte man hingegen die anziehende Wirkung eines Magnetfeldes als Schild nutzen, müsste man dafür sorgen, dass die Feldstärke in einem bestimmten Abstand von der Schiffshülle maximal wird und näher an der Hülle wieder rapide abnimmt - eine solche Feldkonfiguration zu erzeugen dürfte sehr schwierig sein. Bei jeder bekannten Feldgeometrie ist die Feldstärke in der Nähe der Quelle - einem Permanent- oder Elektromagneten - maximal.

[Hades]

Mich würde das nämlich interessieren, ob das zur Zeit theoretisch möglich wäre.

Ob WAS zur Zeit theoretisch möglich währe?

Ich habe schon dargelegt, dass dein Grundgedanke in der Praxis nur bei den 3 magnetischen Elementen funktionieren würde, McWire dass es gigantische Energiemengen erfordern würde magnetische Momente anderer Stoffe zu beeinflussen.

[DJSun1981]

Hat zufällig irgendwer Elektromagnetismus und alles, was dazugehört studiert oder gelernt? --> mich interessiert der genaue Vorgang, was da passiert, beim EM. Oder gibts Links dazu?

Mich würde das nämlich interessieren, ob das zur Zeit theoretisch möglich wäre.

Zu Zeiten von Jules Verne war Raumfahrt ja auch Sciene-Fiction und jetzt Realität.

[McWire]

So einfach ist das nicht. Bei einem Magnetischen Feld werden nur magnetische Matalle beinflust, und das sind Eisen, Nickel und Kobalt. Andere, elektrisch neutrale Stoffe bleiben unbeeinflusst.
Bei einem elektrischen Feld werden geladene Teilchen und Stoffe von einem Pol angezogen, vom anderen abgestoßen.

Wie ich an anderer Stelle gelernt habe (Diskussion in MA über Magnetfelder) können Magnetfelder grundsätzlich alle Stoffe aus Atomen beeinflussen, da alle Atome ein magnetisches Moment haben, da sie ja aus mindestens zwei Ladungen bestehen.

Allerdings sind die dafür notwendigen Energiemengen astronomisch.

Selbst das Magnetfeld eines Pulsar, was Billiarden mal stärker als das Erdmagnetfeld ist, schafft es nicht sämtliche Stoffe festzuhalten.

[Hades]

So einfach ist das nicht. Bei einem Magnetischen Feld werden nur magnetische Matalle beinflust, und das sind Eisen, Nickel und Kobalt. Andere, elektrisch neutrale Stoffe bleiben unbeeinflusst.
Bei einem elektrischen Feld werden geladene Teilchen und Stoffe von einem Pol angezogen, vom anderen abgestoßen.

[DJSun1981]

Da hab ich mal eine Frage zu Schilden, ist sicher schon irgendwie beantwortet worden, aber ich stell sie trotzdem:

Es gibt doch in der Realität Elektromagneten, die Dinge anziehen können. Könnte man dann nicht auch in der Realität ein EM-Feld erzeugen, dass Dinge abstoßen kann? Sprich ein Schild?

Sicher nicht so spektakulär wie in den Filmen, aber dieses Schild würde dann direkt auf der Hülle "liegen"

[Hazard]

Dylan hat Recht.

Ich war auf dem Holzweg.

Der Text, den ich hier geschrieben habe ergab für mich zweieinhalb Stunden später keinen Sinn.

[Enterprise- D]

Danke. Aber Hunt hat's mir schon erklärt.