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Sternengeschichten Folge 252: Überlichtgeschwindigkeit

In der letzten Folge der Sternengeschichten habe ich von der Lichtgeschwindigkeit erzählt. Ich habe vor allem erklärt, dass das Licht sich nicht immer gleich schnell bewegt. Je nach dem Medium durch das es sich bewegt kann es schneller oder langsamer sein und diese Tatsache hat jede Menge interessante Anwendungen und Auswirkungen in Technik und Naturwissenschaften. DIE Lichtgeschwindigkeit die normalerweise gemeint ist wenn man von Lichtgeschwindigkeit redet, ist die Geschwindigkeit die das Licht hat, wenn sich durch ein Vakuum bewegt. Das sind per Definition exakt 299.792, 458 Kilometer pro Sekunde.

Und das ist auch die höchste mögliche Geschwindigkeit die es gibt. Die absolute Obergrenze. Nichts kann schneller sein. Oder vielleicht doch? In Science-Fiction-Filmen gibt es jede Menge kreative Maschinen mit denen sich Raumschiffe überlichtschnell durch das Universum bewegen und in kürzester Zeit von einem Stern zum anderen sausen. Kein Wunder – es wäre ja auch höchst langweilig sich die Abenteuer einer Raumschiffbesatzung ansehen zu müssen die von einem Planetensystem zum nächsten Jahrtausende braucht. Es ist nicht überraschend, dass sich die Drehbuchautoren hier etwas ausdenken das ein wenig Dynamik in die Geschichte bringt. Aber warum funktioniert das mit der Überlichtgeschwindigkeit nicht in der Realität?

Gibts nicht in echt! (Bild: NASA)

Gibts nicht in echt! (Bild: NASA)

Dass sich etwas durchaus schneller als das Licht bewegen kann habe ich ja schon in der letzten Folge erklärt. Da ging es aber um den Tscherenkow-Effekt und Objekte die schneller als Licht sind, das sich NICHT durch ein Vakuum bewegt sondern zum Beispiel durch Wasser oder Luft. Und dort ist das Licht eben langsamer als die Obergrenze von 299.792,458 Kilometer pro Sekunde. Echte Überlichtgeschwindigkeit, also sich schneller durch den Raum zu bewegen als diese 299.792,458 Kilometer pro Sekunde ist nicht möglich. Das hat Albert Einstein in seiner speziellen Relativitätstheorie aus dem Jahr 1905 gezeigt.

Es ist in diesem Zusammenhang auch einmal wichtig zu erwähnen, dass der Name “Lichtgeschwindigkeit” eigentlich nicht ganz korrekt ist. Beziehungsweise ein klein wenig irreführend. Das Licht spielt hier keine außergewöhnliche Rolle. Die Geschwindigkeit um die es geht ist die Geschwindigkeit mit der sich masselose Teilchen bewegen. Das trifft auf die Lichtteilchen zu, aber eben auch auf alle anderen Teilchen die keine Masse besitzen. Zum Beispiel die Gluonen, also die Teilchen die für die Vermittlung der starken Kernkraft zuständig sind die die Quarks in den Atomkernen zusammenhält. Lange Zeit dachte man auch, dass die Neutrinos keine Masse haben und sich daher ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Mittlerweile weiß man aber, dass sie eine sehr geringe Masse haben und deswegen auch ein klein wenig langsamer als das Licht unterwegs sind.

Sie müssen es sein – denn anders geht es nicht. Eine der wichtigen Folgerungen aus Albert Einsteins Theorie ist die sogenannte “Energie-Impuls-Beziehung”. Daraus kann man einerseits die berühmte Formel E=mc² ableiten. Andererseits sagt sie uns aber auch, wie viel Energie in einem Teilchen mit bestimmter Masse stecken muss das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Je schneller sich ein Teilchen bewegt, desto mehr Energie hat es. Diese Energie muss man aufbringen und deswegen braucht es eben auch Energie, wenn man irgendwas beschleunigen will. So weit, so klar – die Formel zeigt aber auch was passiert, wenn sich die Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit annähert. Die für die entsprechende Beschleunigung benötigte Energie steigt immer schneller und nähert sich immer weiter einem unendlichen großen Wert an. Oder anders gesagt: Würde man etwas bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen wollen, dann wäre dafür unendlich viel Energie notwendig. Was natürlich unmöglich zu bewerkstelligen ist. Man kann ein Objekt beliebig nahe an die Lichtgeschwindigkeit heranbringen; rein prinzipiell natürlich weil die dafür nötige Energie irgendwann WIRKLICH groß wird. Aber erreichen oder gar überschreiten kann man sie nicht.

Und das ist nicht einfach nur irgendeine Formel aus irgendeiner Theorie. Das ist ein Verhalten das man auch genau so und in absoluter Übereinstimmung mit der Theorie beobachten kann. In Teilchenbeschleunigern geht es ja zum Beispiel gerade darum, kleinste Teilchen möglichst schnell zu machen und dann zur Kollision zu bringen. Die Protonen die man zum Beispiel am Large Hadron Collider des Europäischen Kernforschungszentrums CERN zusammenstoßen lässt, erreichen 99.9999991 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Um das zu erreichen müssen die Wissenschaftler dort die entsprechende Energie in die Apparatur stecken und diese Energie lässt sich messen. Und sieht dort – spätestens an der Stromrechnung 😉 – ganz genau, dass immer größere und größere Energiemengen nötig sind, wenn man die Teilchen noch ein kleines Stück näher an die Lichtgeschwindigkeit bringen will.

Überlichtgeschwindigkeit lässt sich nicht erreichen, auch wenn man noch so viel Gas gibt. Wenn überhaupt, dann müsste man irgendwelche Tricks anwenden. Die Lichtgeschwindigkeit ist die Obergrenze bei der Bewegung durch den Raum. Man könnte also probieren dafür zu sorgen, dass man sich gar nicht erst durch den Raum bewegt. Das klingt ein wenig verwirrend und ist es auch. Aber der Raum ist ja – und das ist wieder eine der großen Erkenntnisse von Albert Einstein – nichts absolutes und unveränderliches. Jede Masse im Universum krümmt den Raum; auch das ist durch Beobachtungen immer wieder nachgewiesen worden. Eine populäre Möglichkeit des überlichtschnellen Reisens basiert nun genau auf dieser Raumkrümmung. In Science-Fiction-Filmen nennt sich das Prinzip meistens “Warp-Antrieb”; der Begriff taucht aber auch in der wissenschaftlichen Fachliteratur auf.

1994 hat der mexikanische Physiker Miguel Alcubierre eine Arbeit veröffentlicht und beschrieben wie man den Raum krümmen müsste um damit schneller als das Licht von A nach B zu kommen. Vereinfacht gesagt: Man sorgt einfach dafür, dass nicht das Raumschiff durch den Raum fliegt sondern verändert den Raum selbst, so dass die Entfernung zwischen A und B kleiner wird. Physikalisch gesehen würde das bedeuten das man den Raum vor dem Raumschiff zusammendrückt und hinter dem Raumschiff ausdehnt. Das was dann entsteht ist eine “Warp-Blase” die sich schneller als das Licht ausbreiten kann. Das ist kein Widerspruch zu Einsteins Theorie denn die macht ja nur Aussagen über Dinge die sich durch den Raum bewegen. Der Raum selbst kann problemlos schneller als das Licht expandieren und wenn sich in so einer Raumzeitblase ein Raumschiff befindet, würde es einfach mit ihr mitreisen, ohne sich selbst durch den Raum bewegen zu müssen.

Klingt vielversprechend – ist es aber bei näherer Betrachtung nicht. Den Raum zu kontrahieren ist dabei noch das geringste Problem. Das macht – wie schon gesagt – jede Masse. Man müsste einfach “nur” genug Materie ansammeln und vor das Raumschiff packen um das zu erreichen. Aber man muss den Raum hinter dem Raumschiff eben auch wieder expandieren. Und das geht nur wenn man Materie benutzt die eine negative Masse hat. In den mathematischen Gleichungen ist so was kein Problem. Da ändert man einfach das Vorzeichen der Zahlen von Plus auf Minus. Aber in der Realität hat niemand eine Idee, was das für eine Art von Materie sein soll. Wie soll man sich ein Objekt vorstellen, das zum Beispiel -10 Kilogramm hat? Keine ernsthafte physikalische Theorie sagt die Existenz so einer Art von Materie voraus, keine Beobachtung hat je auch nur Hinweise auf ihre Existenz gezeigt. Es ist halt das, was Alcubierre aus rein mathematischen Gründen erfunden hat damit seine Gleichungen funktionieren. Aber nur weil etwas eine mathematische Gleichung erfüllen kann muss es deswegen noch lange nicht real sein.

Nein, nein, nein - so einfach ist das nicht! (Bild: Famartin), CC-BY-SA 4.0)

Nein, nein, nein – so einfach ist das nicht! (Bild: Famartin), CC-BY-SA 4.0)

Und selbst wenn, dann würde uns das auch nicht weiter helfen. Damit alles so funktioniert wie Alcubierre sich das vorgestellt hat, braucht man nicht nur einfach ein bisschen dieser exotischen Materie sondern viel, viel mehr als im gesamten beobachtbaren Universum an normaler Materie vorhanden ist. Man kann an Alcubierres Gleichungen ein wenig herum basteln und sie so verändern, dass es vielleicht auch mit weniger Materie klappt. Aber selbst das hilft nicht weiter. Angenommen, man könnte so einen Warpantrieb tatsächlich konstruieren. Dann wäre das Raumschiff in der Warp-Blase komplett vom Rest des Universums abgeschnitten. Es könnte keine Kommunikation mit irgendwem von außerhalb stattfinden; man könnte auch nicht beobachten was außerhalb passiert oder wohin man fliegt. Und sollte man irgendwann erraten haben, wann man anhalten muss, dann würde bei diesem Abbremsvorgang vermutlich so viel energiereiche Strahlung entstehen, dass alles was sich in der Umgebung des Raumschiffes befindet zerstört würde. Und vermutlich ist die ganze Geschichte mit der Warp-Blase sowieso nicht einmal theoretisch möglich, weil man dabei ja nicht nur die Effekte der Raumkrümmung berücksichtigen muss sondern auch die Quantenmechanik und die scheinen nach derzeitigem Wissensstand so eine Warp-Blase instabil zu machen.

All diese Überlegungen gelten auch für andere beliebte Abkürzungen durch den Raum, wie zum Beispiel Wurmlöcher. Darüber kann ich vielleicht in einer anderen Folge der Sternengeschichten mal mehr erzählen, aber damit man die tatsächlich als eine Art Tunnel durchs Universum benutzen kann, bräuchte es ebenfalls enorme Mengen dieser exotischen Materie. Und auch die Wurmlöcher tauchen nur in mathematischen Gleichungen auf; und es gibt nirgendwo einen konkreten Hinweis darauf das sie wirklich existieren.

Das beste was man über den überlichtschnellen Warp-Antrieb sagen kann ist also: Die Wissenschaft hat noch nicht absolut zweifelsfrei nachgewiesen, dass er unmöglich ist. Aber nach allem was wir wissen ist seine Existenz beziehungsweise Anwendbarkeit so sehr unwahrscheinlich das wir derzeit getrost davon ausgehen können, dass er unmöglich IST. Natürlich wissen wir heute noch nicht, was in Zukunft möglich sein wird. Vielleicht findet irgendwer ja irgendwann doch noch mal einen Trick um überlichtschnell durchs Universum zu reisen. Aber auch das muss dann mit Methoden passieren die irgendwie dafür sorgen, dass das Reisen kein Reisen durch den Raum ist. Denn die Obergrenze von 299.792,458 Kilometer pro Sekunde wird auch weiterhin die Obergrenze bleiben. Und Überlichtgeschwindigkeit vorerst weiterhin nur in Science-Fiction-Filmen stattfinden…

Kommentare (74)

  1. #1 schlappohr
    22. September 2017

    Eine Anmerkung (ist vermutlich Erbsenzählerei, aber es ist mir beim Lesen irgendwie aufgefallen): Du hast geschrieben, dass “per Definition” die Lichtgeschwindigkeit 299….km/s ist. Das bezieht sich aber auf die Definition der Längeneinheit km und der Zeiteinheit Sekunde. Die Lichtgeschwindigkeit selbst haben wir nicht definiert, sondern ihren (von der Natur vorgegebenen) Zahlenwert durch Vergleich mit unseren selbst-definierten Einheiten erhalten.

  2. #2 Oliver Gabath
    22. September 2017

    Ich finde die Anmerkung gar nicht so schlecht, Schlappohr, denn sie verdeutlicht noch mal, dass wir ja nicht der Natur einen von uns gewollten Sachverhalt aufzuzwingen versuchen, sondern “nur” das, was wir sehen mit unseren Mitteln beschreiben.

  3. #3 Florian Freistetter
    22. September 2017

    @schlappohr: Nun, da wir eben Zeit und Länge definiert haben ist damit auch die Lichtgeschwindigkeit kein freier Parameter mehr sondern fix vorgeben. Also hat sie “per Definition” den Wert den sie hat. Ich sag das deswegen immer dazu weil man sich sonst fragen könnte, warum es 299792,458 km/s sind – und nicht zum Beispiel 299792,45876224 km/s – oder ein anderer “genauerer” Wert. Aber der Wert der Lichtgeschwindigkeit ist eben schon maximal genau – weil er eben aus einer Definition folgt und nicht aus einer Messung.

  4. #4 schlappohr
    22. September 2017

    @Florian

    Ja, das habe ich verstanden. Du sagt, da wir Länge und Zeit definiert haben, ist damit die Größe der Lichtgeschwindigkeit implizit festgelegt. Aber was ich meine, ist folgendes: Man kann die z.B. Einheit für die Masse frei definieren, indem wir z.B. einen beliebigen Stein nehmen und dessen Masse als 1kg definieren. Wir hätten auch einen anderen Stein nehmen können, dann wäre ein kg anders definiert, aber mit der LG können wir das nicht, sie ist eine fest vorgegebene Naturkonstante, die unabhängig von jeglichem Maßsystem immer die selbe Größe hat. Wir können nicht eine beliebige andere Geschwindigkeit als Lichtgeschwindigkeit definieren (das würde zumindest zu fragwürdigen Ergebnissen führen). Insofern ist die Größe der Lichtgeschwindigkeit nicht von uns definiert worden sondern sie ist unverrückbar festgelegt.

  5. #5 Bullet
    22. September 2017

    Moment, Schlappi. So isses nicht. Lichtgeschwindigkeit ist erstmal so. Klar. Aber wir haben Länge und Zeit so festgelegt, daß nachher beim numerischen Wert für c genau 299792,458 km/s herauskommen.
    Besser wäre es natürlich gewesen, man hätte die Einheiten für Länge und Zeit so umdefiniert, daß c direkt exakt 300 000 000 m/s werden. Aber das hätte, weil Länge und Zeit … ähm … ab und zu auch woanders genutzt werden, zuviel Chaos im Einheitensystem verursacht, deswegen haben sich die Definierer darauf geeinigt, ganze Meter pro Sekunde hinzunehmen. Und ja: die Definition für Zeit beispielsweise wurde umgestrickt. Von 1/86400 eines Tages auf dieses hier:

    Seit 1967 ist eine Sekunde das 9.192.631.770-Fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung.

    Die 9.192.631.770 ist dabei keine Zufallszahl.

  6. #6 tomtoo
    22. September 2017

    So gesehen könnte ich auch sagen c=1. Das würde nur so schlecht zu Verkehrsschildern passen. Max. Tempo 0.0(ein haufen nullen)3 km/h. : )

  7. #7 tomtoo
    22. September 2017

    Uhhps sry natürlich nicht Km/h sondern LG.

  8. #8 Yeti
    22. September 2017

    Warum muss es eigentlich überlichtschnell sein?
    (Fast) Lichtgeschwindigkeit ist doch aus Sicht des Reisenden völlig ausreichend: Abfliegen und belibig kurz danach ankommen. Egal wo. Klar, von Andromeda zurück würde man dann nicht mehr wollen, aber um die nächsten paar Lichtjahre Radius abzuklappern, wären 99,999% c durchaus ausreichend, oder?

  9. #9 schlappohr
    22. September 2017

    @Bullet

    Du aber musst unterscheiden zwischen der Lichtgeschwindigkeit als physikalischer Größe und der Maßeinheit, mit der Du sie beschreibst. Die LG ist eine Konstante und das war sie schon, bevor wir überhaupt darüber nachgedacht haben. Deswegen können wir sie nicht definieren. Wir können eine Höchstgeschwindigkeit in geschlossenen Ortschaften definieren und diese Definition bei Bedarf auch ändern, aber die LG wurde uns vor die Füße geworfen. Wir können sie in km/s beschreiben oder in Seemeilen pro Mondumdrehung, aber das sind keine Definitionen. Die LG ändert sich nicht, wenn Du sie in einem anderen Maßsystem beschreibst.
    Aber egal, ich wollte das Thema gar nicht so breittreten, sonst wirds zu sehr offtopic.

  10. #10 knorke
    22. September 2017

    @Yeti

    Auch diese Stromrechnung dürfte einigermaßen fatal aussehen.
    Ganz zu schweigen von allen sonstigen technischen und praktischen Problemen, inklusive der Frage, wie lange es dauert so schnell zu werden und wie lange es dann wieder dauert, das Tempo zu reduzieren. Ich würde mal behaupten, eine Vollbremsung wäre weder möglich noch wünschenswert…

  11. #11 Karl-Heinz
    22. September 2017

    @Yeti
    Ich hoffe du hast genug Kohle, damit du den Treibstoff bezahlen kannst, damit dein Raumschiff 99,999% c erreicht.

  12. #12 tomtoo
    22. September 2017

    @Karl-Heinz
    Kein prob. das Raumschiffe muss nur leicht genug sein. Uhhps da ist ja doch ein Problem. : )

  13. #13 Karl-Heinz
    22. September 2017

    tomtoo
    Ach ja genau, den Treibstoff muss man auch mitnehmen und das erhöht natürlich das Gesamtgewicht des Raumschiffes beträchtlich und ja der Treibstoff muss ebenfalls mitbeschleunigt werden. Wenigstens wird der Treibstoff im Laufe der Zeit weniger und damit das Raumschiff leichter. Aber andererseits ganz ohne Treibstoff …

  14. #14 tomtoo
    22. September 2017

    @Karl-Heinz
    “””..ohne Treibstoff..”””.

    Auch kein Prob. nur mit den Bremsen haberts. ; )

  15. #15 Alex
    22. September 2017

    @ Schlappohr
    Seit 1983 wird die Längeneinheit Meter als diejenige Strecke definiert, die das Licht im Vakuum in 1/299.792.458 Sekunde zurücklegt.

    Vor 1983 war der Meter als Vielfaches der Wellenlänge eines bestimmten atomaren Übergangs definiert. Die Lichtgeschwindigkeit war ein Ergebnis von Messungen, das in der abgeleiteten Einheit Meter pro Sekunde angegeben wurde. Die 17. Generalkonferenz für Maß und Gewicht hat 1983 das Verhältnis zwischen Lichtgeschwindigkeit und Meterdefinition umgekehrt. Seitdem wird der Zusammenhang zwischen der Wellenlänge des Übergangs und dem Meter als Ergebnis von Messungen betrachtet. Im Gegenzug konnte der Zusammenhang zwischen dem Meter und der Lichtgeschwindigkeit durch eine Definition, d. h. ohne Messung, festgelegt werden.

  16. #16 Chemiker
    22. September 2017

    @Yeti

    Warum muss es eigentlich überlichtschnell sein?

    Weil das aus verschiedenen Gründen viel bequemer ist als eine relati­visti­sche Rakete. Eine solche könnte man mit ein- bis zwei­facher Erd­beschleu­ni­gung be­treiben, das gäbe ak­zep­table Reise­zeiten für ein paar Dutzend Lichtjahre.

    ABER: Die Treibstoffanforderungen für so ein Ding sind astro­no­misch. Und das soziale Pro­blem, das so ein Raum­fahrer nach seiner Rück­kehr hätte, sollte man auch nicht unter­schätzen. Wie ginge es einem Men­schen aus den 50ern, der plötzlich in unserer Zeit landet?

    Und für einen SF-Roman ist es auch sehr lähmend , wenn alle inter­­stellaren Schlachten von den Generälen auf der Erde be­schlos­sen und erst ein paar Dutzend Jahre später statt­finden. Und die Erde erfährt den Aus­gang erst jahrelang später.

    Ein Warp-Antrieb braucht dagegen keine Energie zur Beschleunigung der Warp-Blase. Hier macht es sich be­merk­bar, daß die ART die Ge­samt­energie eben nicht erhält, daher kriegt man die Geschwindigkeit gratis, wenn man erst einmal die Warp-Blase hat.

    Allerdings hat Überlichtgeschwindigkeit einen riesigen theoretischen Nach­teil: Sie ist (laut ART) äqui­valent zu einer Zeit­reise. Jede Apparatur, die Über­licht­geschwin­dig­keit er­laubt, kann man zu einer Zeit­maschi­ne um­bauen (man braucht dazu zwei verschiedene Bezugs­­syste­me mit relati­visti­schen Relativ­gschwin­dig­kei­ten). Meiner Mei­nung nach der beste Hin­weis darauf, daß über­licht­schnell nicht geht und die Alcubierre-Lösung nur der Arte­fakt einer un­voll­stän­di­gen Theorie ist.

  17. #17 Chemiker
    22. September 2017

    negative Masse […] Aber in der Realität hat niemand eine Idee, was das für eine Art von Materie sein soll.

    Das stimmt finde ich nicht ganz, weil man ja den Casimir-Effekt hat. Der zeigt, daß man etwas her­stel­len kann was weni­ger ist als das ge­wöhn­liche Vakuum. Ver­mut­lich ist es auch leichter, und da ge­wöhn­liches Vakuum bereits nichts wiegt (≙ keine Raum­krüm­mung be­wirkt), könnte das „aus­gedünn­te“ Vakuum beim Casimir-Effekt tat­säch­lich genau das sein, was in den ART-Gleichun­gen als „negative Masse“ auftritt.

    Natürlich setzt das ein paar mutige Extrapolationen voraus, wie das QFT-Vakuum mit der Raum­krüm­mung der ART zu­sam­men­hän­gen könnte. Eine Theorie dafür haben wir ja nicht.

    Und wie man das ganze technologisch ausnützen könnte, steht erst recht in den Sternen. Die Volu­mi­na, in denen man das Vakuum „aus­dün­nen“ kann, sind ja not­wendi­ger­weise sehr, sehr klein. Und auch wenn der Effekt mit sinkendem Ab­stand zwischen den bei­den Plat­ten sehr stark an­steigt, so kann man den ja auch nicht beliebig klein machen, weil man Ober­flächen nicht glatter als ca. 10⁻¹¹ m hinkriegt — daran sind natürlich wieder mal diese pöhsen Atome schuld.

  18. #18 RG
    Berlin
    22. September 2017

    Aber warum gibt es denn nun eine maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit im Raum und warum ist trotzdem das nächste Sternensystem so weit weg?

  19. #19 DerLeser
    22. September 2017

    @ Chemiker

    * Und das soziale Pro­blem, das so ein Raum­fahrer nach seiner Rück­kehr hätte, sollte man auch nicht unter­schätzen. Wie ginge es einem Men­schen aus den 50ern, der plötzlich in unserer Zeit landet?

    Und für einen SF-Roman ist es auch sehr lähmend , wenn alle inter­­stellaren Schlachten von den Generälen auf der Erde be­schlos­sen und erst ein paar Dutzend Jahre später statt­finden. Und die Erde erfährt den Aus­gang erst jahrelang später.*

    Nicht notwendigerweise, der eine oder andere SF-Roman zeigt diese Schwerigkeiten ohne Lähmungserscheinungen:
    https://en.wikipedia.org/wiki/The_Forever_War

  20. #20 Karl-Heinz
    22. September 2017

    @RG

    Aber warum gibt es denn nun eine maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit im Raum und warum ist trotzdem das nächste Sternensystem so weit weg?

    Meinst du ein anderes Sonnensystem oder eine andere Galaxie?

  21. #21 tomtoo
    22. September 2017

    Ach so ein bischen Überlicht wäre schon cool.
    Ich fliege mit 80 wech. und komm mit 18 an.

  22. #22 tomtoo
    22. September 2017

    @RG
    Warum Fragen zu beantworten ist imho nicht die Aufgabe der Physik. Warum hat sich der Ziegel vom Dach gelöst ? Wind, Befestigung usw. da kann die Physik antworten. Aber warum? Nö.

  23. #23 Karl-Heinz
    22. September 2017

    @tomtoo

    Ach so ein bischen Überlicht wäre schon cool.
    Ich fliege mit 80 wech. und komm mit 18 an.

    Des geht nit.
    Denk daran, das du durch die Raumzeit mit der Eigenzeit fliegst. Wennst 80 bist dann gibt es keinen Weg mehr zurück auf vor 80.
    Naja du könntest eventuell in der Zukunft deinen Körper generalüberholen lassen.
    In der Vergangenheit kannst eigegntlich nur mehr auf dein jüngeres Ich treffen.

  24. #24 RG
    22. September 2017

    @Karl-Heinz
    Eigentlich Sonnensystem. Aber für ferne Galaxien gilt es noch mehr. Insbesondere da sich diese, scheinbar beschleunigt, weiter von uns entfernen.

    @tomtoo
    Wenn das Warum zu einem besseren Verständnis führt, warum soll sich Physik nicht damit beschäftigen. Ich Frage mich, ob es einen zwingenden Logischen Grund für eine maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit gibt – im Sinne von Wiederspruchsfreiheit. Oder ob es eine empirische Beobachtung ist.

  25. #25 PDP10
    22. September 2017

    @RG:

    Ich Frage mich, ob es einen zwingenden Logischen Grund für eine maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit gibt – im Sinne von Wiederspruchsfreiheit.

    Ja. Diesen Grund gibt es.

    Dabei muss man gar nicht voraussetzen, dass die maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wirkung (im physikalischen Sinne) die Lichtgeschwindigkeit ist.
    Es ist aber zwingend, dass diese Ausbreitungsgeschwindigkeit endlich ist.
    Wirkung darf sich nicht instantan ausbreiten, sonst bekommt man Probleme mit der Kausalität:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A4t_der_Gleichzeitigkeit#Kausalit.C3.A4t

    (Leider nicht sooo toll erklärt, aber Googeln hilft sicherlich bessere Erklärungen zu finden).

  26. #26 Karl-Heinz
    22. September 2017

    @RG
    Ich persönlich bin sehr froh, dass der nächste Stern so um die 4 Lichtjahre entfernt ist.
    So kann er wenigstens unser Planetensystem mit seinem gravitativen Einfluss nicht stören.

    Ich habe mir gerade überlelegt, ob es einen zwingenden logischen Grund für eine maximale Ausbreitungsgeschwindigkeit gibt. Ich denke schon. Ich kann zum Beispiel den Ort angeben, wo du dich gerade befindest. Ich sage mal du befindest dich auf der Oberfläche der Erde. Jetz stell dir mal vor, es gebe keine maximale Geschwindigkeit. Das würde heissen, das es möglich wäre, dass du instant in einer Raumrichtung allgegenwärtig bist.
    Komische Vorstellung, nicht wahr?
    Was meinst Du?

  27. #27 uwe hauptschueler
    23. September 2017

    Wenn zwei Raumschiffe A/B von einem Punkt C in entgegengesetzter Richtung bis auf auf jeweils 60% der Lichtgeschwindigkeit bezogen auf Punkt C beschleunigen wäre die Differenzgeschwindigkeit zwischen A und B 1,2c. Könnten sich die “Raumschiffe” noch gegenseitig beobachten und was würden sie beobachten? Oder wäre eine Beobachtung ab einer Differenzgeschwindigkeit >c nicht mehr möglich?

  28. #28 Karl-Heinz
    23. September 2017

    @uwe hauptschueler

    Ich würde die Differenzgeschwindigkeit relativistisch ermitteln.
    vdiff = (0,6 *c + 0,6 *c)/(1+0,6c*0,6*c/c^2)=
    1,2 *c /(1+0,36) =0,88235 *c

  29. #29 Horst
    23. September 2017

    Allerdings hat Überlichtgeschwindigkeit einen riesigen theoretischen Nach­teil: Sie ist (laut ART) äqui­valent zu einer Zeit­reise. Jede Apparatur, die Über­licht­geschwin­dig­keit er­laubt, kann man zu einer Zeit­maschi­ne um­bauen (man braucht dazu zwei verschiedene Bezugs­­syste­me mit relati­visti­schen Relativ­gschwin­dig­kei­ten). Meiner Mei­nung nach der beste Hin­weis darauf, daß über­licht­schnell nicht geht und die Alcubierre-Lösung nur der Arte­fakt einer un­voll­stän­di­gen Theorie ist.

    Das Argument mit der Zeitreise ist in diesem Zusammenhang aber ziemlicher Unfug. Es handelt sich dabei nicht um eine Zeitreise im – wie soll ich es ausdrücken – “räumlichen” Sinn, sondern es ist eine Zeitreise in der Information. Nehmen wir für einen Moment an es gäbe die Möglichkeit mittels einer solchen “Warp-Blase” oder “Wurmloch” eine Reise durchzuführen. Du startest im Orbit der Erde und reist in den Orbit des Mars. Das Licht benötigt jedoch einige Minuten bis zum Mars, d.h. wenn du im Orbit des Mars angekommen bist, könntest du dich selbst mit einem entsprechend geeigneten Teleskop selbst bei den Startvorbereitungen beobachten.

    Das bedeutet jedoch nicht, das ein anderes “ich” deiner selbst sich auch tatsächlich dort befindet. Es handelt sich allein um die Information, welche auf Grund der Lichtgeschwindigkeit deinen neuen Standort noch nicht erreicht hat. Insofern gibt es hier tatsächlich keinen Konflikt mit der ART oder SRT, denn deine Reise findet nicht “durch” den Raum statt.

    Eine “echte” Zeitreise im Sinne der ART wäre ein Dilatationsflug, wobei dann die Entfernungen und die benötigte Zeit auf dem Raumschiff ziemlich schrumpfen:

    http://www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html

    das ist dann eine Zeitreise “durch” den Raum.

  30. #30 Jens
    23. September 2017

    In der Stringtheorie geht man von mehr als drei Raumdimensionen aus. Gibt es in diesen Extradimensionen auch eine Maximalgeschwindigkeit analog der Lichtgeschwindigkeit?

  31. #31 Jens
    23. September 2017

    Bei der Diskussion zur Überlichtgeschwindigkeit sollte man die Tachyonen nicht unerwähnt lassen. Hypothetische Teilchen mit imaginärer Masse, die sich immer mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreiten müssen.
    https://de.m.wikipedia.org/wiki/Tachyon

  32. #32 Chemiker
    23. September 2017

    @Horst

    Das Argument mit der Zeitreise ist in diesem Zusammenhang aber ziemlicher Unfug. Es handelt sich dabei nicht um eine Zeitreise im – wie soll ich es ausdrücken – “räumlichen” Sinn, sondern es ist eine Zeitreise in der Information

    Nein, das ist nicht so. Wenn Sie die Möglichkeit haben, sich über­licht­schnell zu be­we­gen, dann können Sie in ein paar Schrit­ten nur mit ge­wöhn­licher SRT in ihre eigene Ver­gangen­heit reisen. Wiki­pedia be­schreibt das mit Tachyonen, aber wenn Sie selber über­licht­schnell unter­wegs sind, dann geht es na­tür­lich auch ohne Tachyonen.

    Sie brauchen dazu zwei Bezugssysteme die sich gegen­­einan­der relativis­tisch bewegen. Die Über­licht­geschwin­dig­keit er­möglicht es, daß raum­artig getrennte Er­eig­nis­se A,B in kau­sa­lem Kon­takt ste­hen. Aber je nach ge­wähl­tem Be­zugs­system kann A vor oder nach B liegen, es kommt also zu einer Kausalitätsverletzung.

  33. #33 tomtoo
    23. September 2017

    Wie würde eigentlich ein Universum mit zum Bleistift 3*c,50*c,10000*c aussehen ?

  34. #34 tomtoo
    23. September 2017

    Sry also kein Überlicht , sondern c wäre z. B 100000 mal schneller ?

  35. #35 pdp11
    Lokale Blase
    23. September 2017

    Hallo Florian,

    so ganz genau weiss ich nicht, auf was Du mit Deinem Artikel abzielst:

    * Ü’ geschwindigkeit, um Objekte im *Raum* zu transportieren
    * Ü’ geschwindigkeit, um WIRKUNG zu transportieren ( = Lichtteilichen/Photonen)
    * Ü’ geschwindigkeit, um Informationen zu übermitteln.

    Dir ist sicherlich bekannt, dass V > V0 sein kann (in diversen Medien).

    –eh.

  36. #36 Karl-Heinz
    23. September 2017

    @pdp11
    Wie kommst du auf die drei sonderbare Unterscheidungen bezüglich der Geschwindigkeiten. Fast wäre ich geneigt zu glauben, dass du Information telepathisch übermittelst.

  37. #37 Florian Freistetter
    23. September 2017

    @pdp11: Siehe dazu die Folge 251 der Sternengeschichten

  38. #38 Metalgeorge
    24. September 2017

    @Florian

    Wie sieht das eigendlich mit der relativistischen Masse von massebehafteten Körpern aus, wenn man sie in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt?
    Zum Beipiel eine hypothetische Rakete oder auch Teilchen in einem LHC.
    Müssten die dann nicht schon vor erreichen der Lichtgeschwindigkeit die Raumzeit derartig krümmen, dass sie ein Schwarzes Loch erzeugen und dann schon wieder andere Gesetze gelten. Also nur hypothetisch Zum Beispiel im LHC.

  39. #39 rolak
    24. September 2017

    masse

    Bei Aspekten/Themen der ?RTs sollte da etwas mehr Genauigkeit gepflegt werden, Metalgeorge, dann klappts auch mit dem Verständnis (zumindest hoffentlich besser). So ist zB bei der Bestimmung des Schwarzschild-Radius’ ausschließlich die Ruhemasse interessant, nicht jedoch die relativistische Masse, dieses ausschließlich zum Erhalt (einiger!) gewohnter Formeln eingeführte Kunstprodukt.
    Die Gesamtenergie des betrachteten Objektes ist deutlich günstiger, wenn es um ~intuitionsbasierten Einstieg in die Welt des Relativistischen geht.

  40. #40 Metalgeorge
    24. September 2017

    @rolak
    Du meinst also, dass die Massezunahme eines Körpers, die sich aus der RT ergibt, bei Beschleunigung auf relativistische Geschwindigkeiten keine Krümmung der Raumzeit erzeugt oder die Krümmung der Raumzeit nicht direkt mit der Erzeugung eines Schwarzen Loches zusammenhängt?

  41. #41 Karl-Heinz
    24. September 2017

    @Metalgeorge, rolak
    Ich überlege gerade.
    Wenn man die zwei Teilchen (Protonen) gegenläufig zusammen knallen lässt, dann müsste es mit dem Schwarzen Loch doch funktionieren, oder?

  42. #42 rolak
    24. September 2017

    Du meinst also

    Nee, Metalgeorge, da ist das mögliche Mißverständnis ja noch deutlich größer als bei dem Begriff ‘Masse’ eben. Bei Themen wie ‘Farbgestaltung von Badezimmern’ ist es sinnvoll, Meinungen auszutauschen, hier jedoch geht es um den Stand des Wissens. Mein Wissen kann zu Teilen auch falsch sein wegen noch nie von gehört, vergessen, nicht richtig verstanden, Aussetzer, <name it> – doch dadurch wird es nicht zur Meinung, sondern bleibt schlicht falsch.

    RT

    Es gibt zwei, deswegen oben das ‘?’, und selbstverständlich hat gemäß der ART die Energie eines Objektes einen Einfluß auf die Raumzeit, keine Frage. Aber eben nicht auf seinen Schwarzschildradius, unterhalb den es komprimiert werden muß, um SL zu werden und dann mehr oder weniger lange zu sein.
    Ist aber bei solchen Dingen wie den vermittels des LHC beschleunigten eh problematisch, denn (aus hinter dem link von eben) ‘Zum Beispiel liegt die Ortsunschärfe eines viel masseärmeren Protons bei etwa 10⁻¹⁵m, während der Ereignishorizont bei 10⁻⁵⁴m läge’.

  43. #43 Metalgeorge
    24. September 2017

    @rolak
    danke dir für deine Ausführungen :)

    Hatte mich nach den Artikeln von @Florian nur mal wieder mit meinen Büchern zur Relativitätstheorie beschäftigt und dabei ist eben diese Frage bei mir entstanden.
    Siehe auch
    https://de.m.wikibooks.org/wiki/Ruhemasse_und_relativistische_Masse_eines_Körpers.
    Wollte auch nur wissen ob ich da mit meinem Verständnis der ART komplett auf dem Holzweg bin:)
    Habe schliesslich “nur” Elektrotechnik studiert und nicht Physik:)

  44. #44 Karl-Heinz
    24. September 2017

    @Metalgeorge
    Habe deine Fragestellungen auch in dies Forum gefunden.

    https://www.physikerboard.de/topic,21352,50,-wenn-ich-in-ein-schwarzes-loch-falle.html

  45. #45 Metalgeorge
    24. September 2017

    @Karl-Heinz
    meine, dass genau dieser mögliche Aspekt einiger Theorien, zu histerischen Reaktionen in der “nicht Fachpresse” zu den neuen Experimenten am LHC geführt hatte.

  46. #46 Metalgeorge
    24. September 2017

    @Karl-Heinz

    .. du bist der Größte :)

    Meine Frage ist hiermit fast beantwortet .
    Die Sache mit den Beobachtersystemen in der RT war mir bisher noch nicht so klar.

    Möchte zu meiner Frage hierzu aber nojch einen der Artikelverfasser zitieren :
    “Ich fürchte, man muss einfach akzeptieren, dass das Ganze nicht einfach zu beschreiben ist. Wie obiges Beispiel zeigt, ist es nicht einmal möglich, einfache qualitative Aussagen zu machen. Weder ist die Gravitation eines Objektes immer unabhängig von seiner Geschwindigkeit, noch hängt sie immer von ihr ab. In den meisten Fällen kommt man bei der Klärung dieser Frage nicht um eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen herum. Das ist nicht nur sehr kompliziert (ich weiß auch nicht wie das geht), sondern bis auf wenige Spezialfälle nur numerisch möglich, was aber selbst die schnellsten Supercomputer in die Knie zwingt.”

  47. #47 Alderamin
    24. September 2017

    @Metalgeorge

    Effekte der speziellen Relativitätstheorie (wie die Massenzunahme) sind symmetrisch. Was der relativ ruhende Beobachter beim relativ bewegten beobachtet, gilt auch umgekehrt. Wenn also ein Objekt bei hoher Geschwindigkeit zum schwarzen Loch würde, dann würde aus Sicht eines hinreichend schnell bewegten Beobachters auch ein ruhender Beobachter zu schwarzen Loch. Die Eigenschaft, den Raum zu krümmen und kein Licht mehr wegzulassen, kann aber nicht davon abhängen, wie schnell man an dem betreffenden Objekt vorbei fliegt. Martin Bäker hat das schon einmal hier erklärt.

    Die Geschichte mit den schwarzen Löchern im LHC war eine andere. Wenn die Stringtheorie stimmt, die postuliert, dass Gravitation deswegen eine so schwache Kraft ist, weil die Gravitonen sich in den zahlreichen Dimensionen der Stringtheorie frei bewegen können (was nur Spin-2-Teilchen wie das Graviton können), dann wäre die Kraft auf kurzen Distanzen viel stärker als 1/r^2 und deswegen könnten Mini-Black-Holes bei den vom LHC erreichten Energien entstehen. Allerdings war das eine höchst hypothetische Überlegung, die schwarzen Löcher hätten nur die Masse eines Elementarteilchens gehabt und wegen ihrer Winzigkeit kaum die Chance, irgendwas zu verschlucken, und durch Hawking-Strahlung sollten sie auch sofort wieder zerfallen. Beobachtet hat man sie bisher nicht,

  48. #48 rolak
    24. September 2017

    Ja klar hat diese Behauptung einigen Wirbel verursacht, Metalgeorge, davon ziemlich viel indirekt, durch verschärftes Kopfschütteln und HandStirnKlatschen bei vielen Les/Hörer*n. Nur war es kein ‘mögliche[r] Aspekt einiger Theorien’, sondern Panikmache wg Fehlern.

  49. #49 Metalgeorge
    24. September 2017

    @Aldemarin

    vielen Dank für deine Ausführungen :)
    Meine das nun auch auf Grund des Links von @Karl-Heinz besser verstanden zu haben.
    Die Sache mit dem LHC wollte ich auch nur so beiläufig erwähnt haben . Aber trotzdem vielen Dank

    @rolak
    vielen Dank auch dir.

    habe wieder dazugelernt , und nur darauf kommt es an

  50. #50 rolak
    24. September 2017

    And the winner is .. mit ungeschlagenen 37″ Vorsprung: Aaaaaaldemarin!!!

    Er hat dazu auch noch eine wesentlich elegantere Denkhilfe geliefert.

  51. #51 Metalgeorge
    24. September 2017

    @Aldemarin

    … habe den Artikel von Martin Bäker aus deinem Link nun mehrmals durchgelesen. Ich glaube nun daß ich das erstemal richtig verstanden habe was die relativistische Masse aus der RT bedeutet.
    Wirklich eine der besten und einleutendsten Erklärungen zu diesem Thema, die ich bisher gelesen habe.
    Meine ursprüngliche Frage ist damit mehr als beantwortet.
    Vielen Dank nochmal:)

  52. #52 Goofy
    Deutschland
    24. September 2017

    Ich wollte die Gelegenheit gerne einmal nutzen, um mich nach all der wundervollen Zeit ganz herzlich für die Faszination und die wundervollen Stunden, die ich Ihrem Podcast verdanke, bei ihnen zu bedanken. Ich höre jeden Abend im Bett mehrere Folgen, gerne auch einmal die Gleichen wieder und wieder und liebe ihre Arbeit. Sie haben eine mehr als geeignete Stimme und die Vielfältigkeit, sowie die Qualität der Folgen sind wirklich Anerkennung wert. Ich habe schon länger Interesse an der Astronomie, aber die Begeisterung die ihr Podcast für das Thema auslöst ist unbeschreiblich. Ich überlege inzwischen meine Kenntnisse in Mathematik, sowie Physik zu erweitern um von meinem aktuellen Studiengang der Biologie einen Weg in die Astronomie einzuschlagen. Wie gesagt, vielen Dank für die wundervolle Zeit mit ihrem doch einzigartigen Podcast, ich hoffe die Freude daran wird Ihnen so lange erhalten bleiben wie uns. Mit den herzlichsten Grüßen, ein begeisterter Höhrer.

  53. #53 Florian Freistetter
    25. September 2017

    @Goofy: VIelen Dank fürs Lob! Das freut mich!

  54. #54 Horst
    25. September 2017

    @Chemiker:

    Nein, das ist nicht so. Wenn Sie die Möglichkeit haben, sich über­licht­schnell zu be­we­gen, dann können Sie in ein paar Schrit­ten nur mit ge­wöhn­licher SRT in ihre eigene Ver­gangen­heit reisen.

    Es handelt sich im angesprochenen Fall aber nicht um eine Reise mit Überlichtgeschwindigkeit durch den Raum. Dies wäre nach unserem Kenntnisstand als unmöglich anzunehmen.

    Eine Reise mit einer “Warp Blase” bzw. mithilfe eines “Wurmloch” ist jedoch keine Reise durch den Raum, wodurch keine Kausalitätsverletzung eintritt.

  55. #55 Karl-Heinz
    25. September 2017

    @Horst
    Ich bin ziemlich sicher, dass der Chemiker Recht hat.

    https://www.sapereaudepls.de/einzeldisziplinen/technik/warp-antrieb/

  56. #56 Chemiker
    25. September 2017

    @Horst

    Eine Reise mit einer “Warp Blase” bzw. mithilfe eines “Wurmloch” ist jedoch keine Reise durch den Raum, wodurch keine Kausalitätsverletzung eintritt.

    Ich glaube nicht, daß das einen Unterschied macht. Die Kausalitäts­verletzung tritt bereits in der SRT auf, und die kennt ja nicht den Unter­schied zwischen Be­­we­­gung durch den Raum und ex­pan­dieren­der Raumzeit. In diesem Zu­sam­men­hang muß es ge­nü­gen, daß jemand (also ein Tachyon, oder ein Astro­naut in einer Warp-Blase, oder ein Glücks­pilz der ein Wurm­loch gefunden hat) sich so bewegt, daß er nach­einan­der raum­artig ge­trenn­te Raum­zeit­punkte anfliegt.

    (Ob zwei Ereignisse=Raumzeitpunkte raumartig oder zeitartig getrennt sind, hängt nicht vom Be­zugs­system ab)

    Die SRT erlaubt zwar keine überlichtschnellen Be­we­gun­gen, aber sie sagt genau voraus, was pas­siert, wenn je­mand einen Trick (aus ART oder QFT) findet, sodaß er es trotz­dem tun kann.

    @Karl-Heinz

    Danke, schöner Link.

  57. #57 Horst
    25. September 2017

    @Chemiker:

    Ich glaube nicht, daß das einen Unterschied macht. Die Kausalitäts­verletzung tritt bereits in der SRT auf, und die kennt ja nicht den Unter­schied zwischen Be­­we­­gung durch den Raum und ex­pan­dieren­der Raumzeit.[…]sich so bewegt, daß er nach­einan­der raum­artig ge­trenn­te Raum­zeit­punkte anfliegt.

    Sie irren sich und/oder verstehen mich falsch. lassen wir das “Glauben” also beiseite. Siehe hierzu der Artikel von Herrn Freistetter, ab Absatz 7. Diese Art Reise wiederspricht weder der ART noch der SRT. Wir sprechen hier weder von der Machbarkeit noch um technische Umsetzung.

    Die Intention meines ersten Kommentars oben soll auf die Tatsache hinweisen, das es einen signifikanten Unterschied macht was der Begriff “Zeitreise” schlussendlich bedeutet. Sie ist abhängig von der jeweiligen Art der “Bewegung”, also ob die Bewegung durch den Raum oder mittels Krümmung des Raums stattfindet. Letztere kann dabei eine Reise sein, bei welcher man die Relativ-Geschwindigkeit Null aufweisen kann und dennoch am Ziel “ankommt”. Beide Varianten werden gerne durcheinandergewürfelt und damit das Eine im Kontext des Anderen gesagt und das ist schlicht inkorrekt.

  58. #58 Karl-Heinz
    25. September 2017

    @Horst
    Kannst du einen Link angeben, wo genauso argumentiert wird, wie du es tust. Das wäre echt super von Dir.

  59. #59 Chemiker
    25. September 2017

    Wir können natürlich auch hoffen, daß MartinB, der anders als ich wirklich was von der Sache versteht, hier aufschlägt und einen Kommentar hinterläßt.

  60. #60 Karl-Heinz
    25. September 2017

    @Chemiker

    Tut’s der Link auch?
    https://arxiv.org/pdf/1001.4960.pdf

  61. #61 Chemiker
    25. September 2017

    @Karl-Heinz

    Für mich tut es dieser Link vollständig. ☺

    In dem Paper behandeln die Autoren die Frage, ob Warp-Antrieb (der in der ART be­kannt­lich mög­­lich ist, sobald man irgendwie an ne­ga­ti­ve En­ergie kommt) auch in der Re­ali­tät klappt. Die Auto­ren mei­nen nein, weil Quan­ten­effek­te zu absurden Energie­akku­mula­tio­nen in der Warp-Blase führen würden.

    Zumindest kommt das so aus den Rechnungen der Autoren raus, wobei sie eine „semi­klas­si­sche Gra­vi­ta­tion“ ver­wen­den, also ART plus ein bißchen hinein­gefum­mel­te Quan­ten­feld­theorie. Das ist ein biß­chen so wie Sup­pe mit Mes­ser und Gabel essen, aber bes­ser kann man es mo­men­tan nicht machen, weil wir ja keine The­orie der Quan­ten­gravi­ta­tion haben mit der man die Sache an­stän­dig durch­rech­nen könnte.

    Ich halte dieses Resultat für plausibel als Spezialfall der chronology pro­tec­tion con­jec­ture, also der Ver­mu­tung, daß die Natur nie­mals Zeit­reisen er­laubt. Die ART hat leider Lö­sun­gen mit Zeit­reise­charak­ter (also Kau­sali­täts­verletzung), und die meisten Leute hof­fen, daß eine zu­künf­ti­ge The­orie der Quan­ten­gravi­ta­tion die­sen Spuk weg­räu­men wird. An­dern­falls wäre unser Uni­ver­sum noch viel ver­rück­ter als an­genommen.

    Das hat aber nichts mit unserem Streit zu tun, in dem es ja nicht um Quan­ten­effek­te son­dern nur um SRT geht. In Ab­schnitt VII reden die Autoren auch über grund­legen­de­re Ein­wän­de gegen über­licht­schnel­les Rei­sen und schrei­ben dazu

    As a matter of fact, any mechanism for super­luminal travel can be easily turned into a time machine and hence lead to the typical cau­sal­ity para­doxes as­so­ci­ated with these mind-boggling solu­tions of GR.

    Und genau das sag ich ja die ganze Zeit.

    Als kleines Extra erwähnt das Paper in Abschnitt III noch den Casimir-Effekt als poten­tielle Quelle von nega­tiver Energie. Auf diesen Punkt hatte ich zuvor in Kom­men­tar #17 hin­ge­wie­sen, weil es sonst keiner tat.

  62. #62 Metalgeorge
    26. September 2017

    Mir stellen sich bei Reisen mit annähernd LG und darüber Fragen, die
    hier noch gar nicht aufgetaucht sind: (natürlich rein hypothetisch )

    1. Navigieren:
    Kursändern wegen ereichen der Energiegrenze nicht möglich

    2. Keine Wahrnehmung von Hindernissen:
    Zum einen wegen Veränderung des Lichtspektrums und
    zum anderen wird einem ja die Zeit fehlen um zu reagieren.
    Sie vergeht in dem Raumschiff ja viel langsamer.

    3. Selbst ein Computer und zugehörige Sensoren würden
    dann doch ganz anders funktionieren.

    4. Nimmt man das alles zusammen, muss man doch sicher um
    einiges genauer rechnen, als man das heute bei den
    Weltraummissionen tun muss.
    Wenn man sämtliche Faktoren berücksichtigen will um ein 100te Lichtjahre
    entferntes Objekt genau zu erreichen. Man müsste die Bewegung sämtlicher
    Objekte in dem betreffenden Gebiet für 100te von Jahren im voraus berechnen.
    Zum Beispiel mit nahe Lichtgeschwindigkeit durch die
    Orthsche Wolke.
    Fire and forget?
    Also ich weiss nicht:)

    5. Und bei ÜLG gibt es da überhaupt noch einen konkreten Bezug zur normalen
    Raumzeit. Ich meine könnte man so ein konkretes Ziel ansteuern?

  63. #63 Metalgeorge
    26. September 2017

    …5.
    meine ich natürlich nur ganz und gar hypothetisch,
    wenn es irgendwie möglich wäre :)

  64. #64 klauswerner
    28. September 2017

    Und das geht nur wenn man Materie benutzt die eine negative Masse hat. In den mathematischen Gleichungen ist so was kein Problem. Da ändert man einfach das Vorzeichen der Zahlen von Plus auf Minus. Aber in der Realität hat niemand eine Idee, was das für eine Art von Materie sein soll.

    Und was ist dann das hier (negative effektive Masse):
    http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/washington-forscher-erzeugen-negative-masse-a-1143681.html

  65. #65 Karl-Heinz
    28. September 2017

    @klauswerner

    „Danach verhielten sich die Rubidium-Atome so, als hätten sie eine negative Masse. “
    Na ja es ist schon ein Unterschied, ob sich etwas so verhält, oder ob es der Leibhaftige in Person ist. 😉

  66. #66 klauswerner
    28. September 2017

    @Karl-Heinz: mag sein, aber was kann ich mir als Laie darunter vorstellen, und was bedeutet das „effektiv“?
    Habe leider im Netz nix allgemeinverständliches gefunden :(

  67. #67 Karl-Heinz
    29. September 2017
  68. #68 klauswerner
    29. September 2017

    @Karl-Heinz: Danke! Genau so eine populärwissenschaftliche Erklärung habe ich gesucht. :IronieOff:

  69. #69 Karl-Heinz
    29. September 2017

    @klauswerner

    Auch in der Biomechanik wird der Begriff effektive Masse verwendet.
    Ist eine Prüfungsfrage 😉
    Tanzmedizin
    Sporthallenböden

  70. #70 klauswerner
    29. September 2017

    @Karl-Heinz: meine abi-Zeit ist schon a weng her 😉
    Aber das mit dem Fußboden habe ich kapiert

  71. #71 Metalgeorge
    30. September 2017

    …ich meine natürlich nicht die Auslöschung von Materie.
    Gibt es in der QM auf Grund des Wellencharakters, würde man einen Teilchenstrahl in sich reflektieren, Orte wo man keine Teilchen misst obwohl dort welche sein müssten ?

  72. #72 Peter Paul
    30. September 2017

    @FF
    Mir kommt da was komisch vor:

    Physikalisch gesehen würde das bedeuten das man den Raum vor dem Raumschiff zusammendrückt und hinter dem Raumschiff ausdehnt. Das was dann entsteht ist eine “Warp-Blase” die sich schneller als das Licht ausbreiten kann. Das ist kein Widerspruch zu Einsteins Theorie denn die macht ja nur Aussagen über Dinge die sich durch den Raum bewegen.

    Wäre die Raumdeformation dann nicht so eine Art Gravitationswelle, und die breiten sich doch mit Lichtgeschwindigkeit aus, nicht mit mehr?

  73. #73 Karl-Heinz
    30. September 2017

    @Peter Paul
    Siehe Link in #56

    2.1.3. Tanken
    Noch problematischer ist eine Tatsache, auf die Sergei Krasnikov hinwies: Negative Energie existiert immer nur über einen extrem kurzen Zeitraum. Die Warp-Blase hingegen kann sich beliebig lange durch den Raum bewegen (natürlich immer nur sukzessiv in Pulsstößen). Also kann die negative Energie nicht einfach getankt werden, sondern muss bereits vor Reisestart entlang der Strecke angebracht sein. Man schafft zu diesem Zweck und im vornherein einen Warp-Schlauch vom Start bis zum Ziel, dessen Verlegung es aber erfordert erst einmal die ganze Strecke abzufliegen. Während sich die Warp-Blase aka Raumkrümmung beliebig schnell bewegen kann, muss eine solche „Schlauchverlegung“ durch den Raum in Unterlichtgeschwindigkeit vonstattengehen. Dabei war es anfangs der eigentliche Reiz des Warp-Antriebes, mit ihm in Überlichtgeschwindigkeit in fremde Galaxien vordringen zu können. Aber Pustekuchen, davor muss man erst mit Unterlichtgeschwindigkeit in die Galaxie fliegen und eine Art Warp-Schnellbahn bauen.
    Diese Warp-Schnellbahnen sind vergleichbar mit den Tramlinien der SF-Autoren Larry Niven und Jerry Pournelle

  74. #74 Karl-Heinz
    30. September 2017

    @Peter Paul
    Sorry ich meinte Link in #55