Im Buch “The Three-Body-Problem” gibt es eine Szene, in der (kleiner Spoiler, aber wirklich nur klein, weil der Spannungsbogen im Buch hier sehr kurz ist) ein Supertanker zerstört wird, indem man ihn gegen eine Anordnung von straff gespannten “Nanodrähten” fahren lässt (über deren genaue Zusammensetzung nicht viel gesagt wird). Ist das denkbar? Könnte es solche Nanodrähte geben und könnten sie ein Schiff zerschneiden?

Die Idee hinter den “Schneiddrähten” ist letztlich schon aus dem Alltag bekannt: Mit einem scharfen Messer kann man z.B. Zwiebeln mit weniger Kraftaufwand (und weniger Tränen) zerschneiden als mit einem stumpfen, einfach, weil man beim stumpfen Messer die Zwiebel viel mehr zusammendrückt und verformt, während beim scharfen Messer ein deutlich größerer Teil der Energie tatsächlich in die Trennung der Zwiebel geht.

Entsprechend kann man annehmen, dass man mit einer “unendlich scharfen” Schneide nur noch sehr wenig Energie- und Kraftaufwand braucht, um damit alles zu zerschneiden. Nehmen wir an, wir hätten eine solche “unendlich scharfe” Schneide, also beispielsweise einen gespannten Draht, dessen Dicke in der Größe eines Atomdurchmessers liegt. Könnten wir damit alles ohne viel Kraft zerschneiden?

Nehmen wir ein Stück Metall, das wir zerschneiden wollen. Im Inneren des Metalls haben wir aneinander gebundene Atome. Nach dem Aufschneiden sind die Atome hier nicht mehr aneinander gebunden, sondern zeigen nach Außen, so dass ihre chemischen Bindungen nicht abgesättigt sind. Wir müssen also neue Oberfläche schaffen, und das kostet Energie. Diese Energie zur Schaffung freier Oberfläche muss man immer aufwenden, wenn man ein Objekt trennt, egal ob durch Schneiden, durch Rissausbreitung oder sonst etwas.

Zusätzlich kommt beim Schneiden (oder beim Ausbreiten eines Risses) noch etwas weiteres hinzu – nämlich der gleiche Effekt, den wir schon an der Zwiebel gesehen haben: Wir verformen auch das Material um die Schneide herum, das kostet ebenfalls Energie. Wie viel, das hängt stark vom Material ab. Bei einem spröden Material wie einer Keramik ist diese Verformungsenergie eher klein, bei einem Metall deutlich größer. Das ist auch der Grund, warum Metalle so viel weniger rissempfindlich sind als Keramiken. (Mehr über Risse findet ihr in diesem Artikel und in meinem Kinderuni-Vortrag.) Diese Verformungsarbeit wird um so größer, je stärker wird das Material umformen müssen – bei Prozessen wie der Zerspanung dominiert sie das Geschehen vollständig, so dass man die eigentliche Energie zur Schaffung freier Oberflächen vernachlässigen kann, beim Schneiden wird sie um so kleiner, je schärfer unsere Klinge ist.

Nehmen wir also an, unsere Nanofilament-Klinge ist so fein, dass sie das Metall wirklich trennt, ohne dort irgendwelche Umformarbeit zu leisten. Die reine Energie zur Schaffung freier Oberfläche beträgt beim Kupfer (laut Wikipedia) 1,65Joule pro Quadratmeter. Um also einen Quadratmeter freie Oberfläche zu schaffen, müssen wir eine Arbeit von nur 1,65 Joule leisten, wenn wir wirklich die ganze Energie zum Trennen von Bindungen und nicht für Verformung oder andere Aktionen aufwenden. (Das ist hier wirklich das absolute theoretische Minimum – reale Trennverfahren brauchen deutlich höhere Energien. Bei der Rissausbreitung in Metallen liegen die Energien beispielsweise um einen Faktor 1000 oder mehr über diesem Wert, selbst bei Keramiken sind reale Werte eher bei 100J/m², weil man auch da nicht bloß eine Atombindung nach der anderen trennt, sondern auch anderweitig Energie verloren geht, beispielsweise dadurch, dass sich elastische Wellen ausbreiten, wenn sich eine Bindung zwischen zwei Atomen löst. Ich komme nachher noch drauf zurück…)

Stellt sich als nächstes die Frage, wie viel freie Oberfläche wir schaffen müssen, um einen Tanker zu zerschneiden. Da habe ich keine Ahnung – aber das macht nichts. Wenn man keine Ahnung hat… einfach mal eine Fermi-Abschätzung machen.

Laut Roman handelt es sich bei der “Judgment Day” um einen “60-thousand ton oil tanker”. Bei Wikipedia lernen wir, dass ein solches Schiff gerade noch groß genug ist, um durch den Panama-Kanal zu fahren (Panamax-class). Ein solcher Tanker hat beladen eine Masse von 60000 Tonnen – aber der Tanker im Roman ist ja umgebaut und hat deswegen vermutlich kein Öl geladen, dürfte also deutlich leichter sein. Irgendwie habe ich keine vernünftigen Werte für das Leergewicht eines Tankers finden können (die zugehörige Kenngröße heißt wohl “light ton displacement”). Immerhin hatte das Schiff “Tina Onassis” etwa diese Größe (50000 Tonnen Tragfähigkeit), es war etwa 220 Meter lang und knapp 30 Meter breit. Das ist etwa vergleichbar mit einem mittelgroßen Flugzeugträger (wie dem hier), der eine Masse von etwa 17000 Tonnen hat. Nehmen wir an, unser Tanker ist leichter gebaut (soll ja keine Flugzeuge rumschleppen und braucht entsprechend weniger Infrastruktur), also nehmen wir als Faustwert mal 10000 Tonnen – das sind 107 Kilogramm (in vereinfachter Schreibweise 1E7, dann spart man sich die Hochzahlen).

1 / 2 / 3 / 4 / 5 / Auf einer Seite lesen

Kommentare (55)

  1. #1 miesepeter3
    10. Oktober 2015

    Doppelhaushälften oder Reihenhäuser müssen laut Bauordnung durch einen kleinen Zwischenraum (ca. 2-4 cm) getrennt sein. Sinn des Ganzen ist eine in dieser Fuge befindliche Masse zum Schallschutz. Hat auch was mit Brandschutz zu tun. Ist von außen meist gut sichtbar, da auch der Putz bzw. die Klinkerverkleidung dort aufhält. Nun passiert es aber nicht allzu selten, dass die ausführende Baufirma (der Maurer) diese kleine Fuge vergißt und sozusagen durchmauert. Wenn das erst bei der Bauabnahme festgestellt wird, gibt es ein Problem: auf diese Fuge darf lt. Baurecht nicht verzichtet werde. Entweder Fuge oder abreißen. Also schneidet man das Haus mittels eines Stahlseiles genau an der Stelle durch. Es gibt einen E-Motor der entsprechend vor- und zurückläuft und ein straff gespanntes Stahlseil als Sägeblatt durch das Haus zieht. Dauert ein Weilchen, klappt aber gut. Diese nun sehr dünne Fuge wird mit Bleiblech gefüllt (Schall- u. Feuerschutz) und fertig. Kein Abriß, Keine Umsatzeinbußen, alledings ziemlich teure Sägerei. Aber immer noch billiger, als die Alternativen.
    Warum sollte ein Nanodraht, wenn er denn stabil genug ist, dies nicht auch bei einem Tanker schaffen? Merke: ein Inginör ist nichts zu schwör.

  2. #2 MartinB
    10. Oktober 2015

    @miesepeter3
    Zum einen ist das Stahlseil zum Zerschneiden sicherlich dicker, zum anderen wird es vermutlich wie ein Sägedraht hin- und herbewegt und nicht einfach von oben durchgezogen.
    Damit kann ich durch hinreichend häufiges Bewegen des Drahtes den Materialabtrag sozusagen in Querrichtung machen, ähnlich wie bei Bohr- und anderen Bearbeitungsprozessen. Das verlängert effektiv den Weg, über den die Kraft ausgeübt werden muss – bei gleicher Arbeit brauche ich also viel weniger Kraft, weil ich einen längeren Weg des Schneidwerkzeugs habe.
    (Man macht das auch ähnlich um wirklich große Metallteile wie Schiffswracks zu zerschneiden, da habe ich mal nen extrem abgefahrenen Vortrag gehört…)

    Der nanodraht soll aber ja durch das Material einfach längs durchgezogen werden, dann liegt die Wegstrecke fest.

    “Merke: ein Inginör ist nichts zu schwör.”
    Aber auch für nen Ingenör gilt Arbeit gleich Kraft mal Weg (auch wenn wir hier ja häufig Ingenieure in den Kommentaren haben, die meinen, die normalen Gesetze der Physik würden für sie nicht gelten…).

  3. #3 Ludger
    10. Oktober 2015

    Im Buch sieht man von der Schneiderei zunächst nichts – das Schiff fährt ganz normal weiter und fällt dann in Scheiben auseinander, die sich übereinanderschieben. Am Ende liegen dann diverse “Schiffsscheiben wie ein verschobener Kartenstapel nebeneinander am Ufer.

    Das erinnert mich an den Witz mit dem neuen spanischen Scharfrichter:
    Fragt der Delinquent: “Das war schon alles?”
    Antwort Scharfrichter: “Ja, nicken Sie mal.”

  4. #4 MartinB
    10. Oktober 2015

    @Ludger
    Fiiieeess, aber lustig.

  5. #5 rolak
    10. Oktober 2015

    erinnert mich an

    ..Abermilliarden solcher Szenen in Toons – und Mantel&Degen-Filmen, Säbel und Kerze, ein Klassiker.

    Ein ebensolcher Klassiker, jedoch der SF scheinen diese Mono* zu sein, egal ob nun die immer wiederkehrenden MonoFilamente oder monomolekulare Schneiden¹ oder was auch immer. In den ersten drei Sekunden vor dem Nachdenken klingt das immer ganz toll, doch dann kommt hinterrücks die Realität.

    denkt ihr euch lieber etwas anderes aus

    Beinchen stellen? Stöpsel ziehen und Wasser ablassen? Rote Ampel installieren? “Freibier!”?

    _____
    ¹ geradezu plotTragend in SnowCrash, aber dort gibts ja auch MiniMono, ist bloß ganz was anderes.

  6. #6 Chemiker
    10. Oktober 2015

    In dem kürzlich von Dir empfohlenen Harry Potter and the Met­hod of Rationality hat Harry ja auch einen Kohlen­stoff-Nano­draht verwendet, um ein paar Feinde zu dekapitieren.

    Das kam mir intuitiv ganz plausibel vor, weil so ein Genick nicht stahlhart ist und Harry die Ge­schwin­digkeit, mit der sich der Draht durch das Target bewegt, ja frei aussuchen konnte.

    Kann man die Zugfestigkeit von C-Drähten nicht durch hierarchische Ver­zwirbelung fast beliebig steigern? Natürlich um den Preis, daß sie dicker werden.

  7. #7 Strudel
    10. Oktober 2015

    Danke für die sehr interessante Betrachtung!

    Vorausgesetzt es gäbe doch einen hinreichend festen Nanodraht der sauber die Atomlagen trennt, müsste sich das durchtrennte Material nicht sogleich hinter dem Draht wieder verbinden und den Riss verschließen?

  8. #8 JW
    10. Oktober 2015

    Hab ich es übersehen oder ist da nicht auch was mit Wärmeentwickling bei Reibung. Die Drähte müssten ja auch Wärme abführen oder schmelzen oder brennen oder so?

  9. #9 MartinB
    10. Oktober 2015

    @Chemiker
    Gute Frage – da hatte ich damals nicht drüber nachgedacht.
    Ein Hals ist natürlich einen guten teil dünner als der Stahltanker und die Festigkeit dürfte auch kleiner sein. Ist auch ne Frage der Geschwindigkeit, mit der man den draht durchzieht.
    Die festigkeit als Materialeigenschaft kann man durch Verzweirbelung sichernicht beliebig steigern – die festigkeit (belastbarkeit) des Drahtes als Ganzes natürlich schon.

    @Strudel
    Ja, das hatte ich mich auch gefragt – vermutlich aber nicht, oder nicht störungsfrei, weil die Atome sicher ein wenig verschoben werden, da dürften zumindest sehr viele Versetzungen (im Metall) zurückbleiben.

    @JW
    Die Wärme entsteht ja aus der mechanischen Energie, die muss ich also nicht nochmal extra berücksichtigen (wobei ich Reibung ja eh nicht im Detail angeguckt habe…).

  10. #10 BreitSide
    Beim Deich
    10. Oktober 2015

    Wunderschönes Gedankenspiel!

    Eierschneider neuerer Generation wird man dann gar nicht mehr sehen können? Und wenn man hinein fasst – Fingergeschnetzeltes… 😆

    Die Seile zum Häusertrennen gehen m.W. nicht hin und her, sondern immer in eine Richtung kringelum. So kann der Draht auch besser wieder aufgefrischt werden (gereinigt, mit Kühlmittel und Schneidemittel versehen).

  11. #11 MartinB
    10. Oktober 2015

    @BreitSide
    Ob hin und her oder herum spielt ja keine Rolle – entschedend ist, dass der Weg zum Abtragen entsprechend verlängert wird.

  12. #12 BreitSide
    Beim Deich
    10. Oktober 2015

    Schon klar :-)

    Für mich ist das der Unterschied zwischen Sägen und Schneiden: Sägen als spanabhebende/abtragende Methode, Schneiden als Durchtrennen ohne Materialverlust.

  13. #13 BreitSide
    Beim Deich
    10. Oktober 2015

    In Krimis habe ich schon öfters gesehen, dass Motorradfahrer o.Ä. von einem gespannten Draht oder Nylonfaden geköpft werden. Das scheint mir aber plausibel zu sein?

    Klar, Freischneider funktionieren ja auch so 😉

  14. #14 MartinB
    10. Oktober 2015

    @BreitSide
    Das mit dem Köpfen habe ich neulich auch quasi in Natura gesehen – im harz war gerade ne polizeiübung und die Polizeischülerinnen fanden dort die leiche einer geköpften radlerin und sollten selbst ermittel, dass die bei runtersausen am hang den Kopf mit einem Stahldraht abgetrennt hatte.
    Kurzes googlen ergibt das hier
    http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/1548300/Motorcyclist-decapitated-by-wire-across-path.html
    Da ist es immerhin Stacheldraht, und nen Biker ist auch ziemlich fix unterwegs – trotzdem finde ich es überraschend, dass ein Draht hinreichend scharf ist und trotzdem nicht reißt.

  15. #15 BreitSide
    Beim Deich
    10. Oktober 2015

    Als Teenies wollte ein Freund im Wald mit dem Rad abkürzen und übersah einen Draht, der zum Glück in Oberarmhöhe gespannt war. So hat er ihn nur gestoppt und zurückgeworfen. Er war zum Glück auch nicht schnell unterwegs.

    Oh je, da fällt mir noch ein echtes Beispiel ein: Ein Selbstmörder hatte sich an einem Stahlseil aufgehängt und war langsam (?) geköpft worden. Das lag aber möglicherweise an seiner üppigen Körperfülle.

  16. #16 MartinB
    10. Oktober 2015

    @BreitSide
    ” langsam (?) ”
    Lebendes gewebe ist ja viskoplastisch, da mag das schon denkbar sein.

  17. #17 meregalli
    10. Oktober 2015

    @MartinB #14
    Da hat der Telegraph übertrieben.
    http://www.repubblica.it/2007/04/sezioni/cronaca/enduro-incidente/enduro-incidente/enduro-incidente.html
    Hier wird von einer schweren Verletzung an der Kehle und Tod durch Verblutung berichtet.
    Ein “decapitato” hätten sich italienische Zeitungen nicht entgehen lassen!

  18. #18 MartinB
    10. Oktober 2015

    @meregalli
    Danke für den Hinweis – es war zumindest auf die Schnelle der einzige Link, den ich in der Richtung gefunden habe. Vielleicht ist es doch eher (horror-)Fantasie?

  19. #19 werner
    10. Oktober 2015

    Die “Stahldrahtsäge” ist ein umlaufender Stahldraht mit Diamant- oder Hartmetallbesatz auf der Oberfläche. Wird gerne auch in Steinbrüchen und zum “Umbau” alter Bunker benutzt:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Seilsäge
    http://www.findeis.com/infos/bunker_net.pdf

  20. #20 ImNetz
    10. Oktober 2015

    für amorphes Material wie Glas gibt es diesen Trick:
    https://m.youtube.com/watch?v=NRx7oJPhU9k

    Wären solcher Art auch Metalle mit Kristallstruktur trennbar?

  21. #21 Hirk
    11. Oktober 2015

    Im Stahl liegen die Bindungen nicht gleichförmig vor, sondern in einer kristallinen Struktur (Modell in Brüssel). Zusätzlich sind auch noch Kohlenstoff- Chrom- und andere Atome eingebunden. Ich würde deshalb davon ausgehen, dass der Draht auf kleinster Ebene in Schwingungen gerät, was einem vielfachen seines eigentlichen Querschnittes entspricht. Somit würde wesentlich mehr Oberfläche erzeugt werden müssen. Meine einfältige Vorstellung.
    Die Idee der Monomolekularen Faser habe ich übrigens erstmalig – wenn ich mich jetzt nicht irre – 1988 in William Gibsons “Biochips” gelesen. War da aber auch mehr zum Köpfe abtrennen gedacht.
    Wie Menschen auf einem Schiff mit einem Stahlseil zerschnitten werden kann man sich in dem Film “Ghost Ship” von 2002 ansehen.

  22. #22 Hirk
    11. Oktober 2015

    Die Idee mit dem Draht aus Kernmaterial finde ich übrigens klasse. Damit könnte man einen Neutronenstern entlang seiner Rotationsachse aufschneiden und erhielte ein sehr dekoratives, spiralförmiges Etwas.

  23. #23 MartinB
    11. Oktober 2015

    @ImNetz
    Nein, das funktioniert bei Glas, weil es keine präzise Schmelztemperatur hat und weil man es wegen der Sprödigkeit am Ende durch Abschrecken kontrolliert zum Brechen an der erzeugten Sollbruchstelle bringen kann. Bei duktilen Materialien wie Metallen geht das nicht.

    @Hirk
    “Somit würde wesentlich mehr Oberfläche erzeugt werden müssen. Meine einfältige Vorstellung.”
    Nein, das ist so nicht richtig. Die Schwingungen selbst sind viel zu klein, um da nennenswert etwas auszurichten (jedes ATom schwingt nur ein paar Prozent des Abstands zum nächsten Nachbarn; die Vernaschaulichungen, die man in Animationen oft sieht, überzeichnen das stark).
    Bei der plastischen Umformung entstehen allerdings Versetzungen (habe ich auch mal was u geschrieben), die können die Oberfläche wahrscheinlich schon etwas vergrößern, aber der Effekt ist soweit ich sehe immer noch klein gegen die sonstige zu leistende Umformarbeit.

    Menschen, die von Drähten zerschnitten werden, gab’s übrigens auch schon im Film “Cube”.

  24. #24 BreitSide
    Beim Deich
    11. Oktober 2015

    Ha, da fallen mir noch zwei Sachen ein:

    – Im WK2 gab es ein Projekt, anfliegende Bomber durch Drähte zu stoppen, die von Raketen hochgezogen werden sollten. Das hatte ich früher noch mit der “Natter” verwechselt. Noch früher soll man das mit Ballons probiert haben, die einen Ring um bedrohte Städte ziehen sollten..

    – In Cavalese hat dagegen ein amerikanischer Jagdpilot bei einer Mutprobe sogar das dicke Tragseil einer Seilbahn durchtrennt und konnte trotzdem mit dem nur leicht beschädigten Flugzeug planmäßig zurückkehren und landen.

  25. #25 MartinB
    11. Oktober 2015

    @BreitSide
    Flugzeuge muss man ja auch nicht zerschneiden, da reciht ne Kollision, um die aus der Bahn zu werfen, sicher aus. (So wie in einen SF-Roman – ich glaube, von Harry Harrison – ein raumschiff die Verfolger durch simple Stahlkugeln zerstört, wenn man da mit nen paar tausend km/s drauffliegt, gibt das auch nen schönen Rumms).

    Wie hat denn der Pilot das Seilbahnseil durchtrennt? Mit nem Flügel hoffentlich nicht…

  26. #26 BreitSide
    Beim Deich
    11. Oktober 2015

    Ja, das macht Sinn. Auch wenn der Flügel nicht durch ist, sollte sich das Kabel um ihn wickeln bzw von ihm knickend gespannt werden, was eine immer höhere Kraft bewirkt. Es werden ja auch Haie und große Wale durch relativ dünne Seile gefangen.

    Zu Cavalese musste ich Wiki fragen: “Um 15:13 Uhr Ortszeit[4] durchtrennte das Flugzeug mit dem sogenannten Wing Fold, einem Gelenk der rechten Tragfläche, das Tragseil und das Ballast-Zugseil der Seilbahn in einer Höhe von 110 Metern über dem Boden[5]. Die Maschine war zum Zeitpunkt der Kollision in einer Kurvenlage. Die massiven Strukturen um den Bereich des Wing Folds verhinderten, dass das Tragseil die Tragfläche abtrennte.”

    Ich hatte bisher im Kopf, dass er es mit dem Ende einer Tragfläche abgetrennt hätte, die selbst abgetrennt wurde, was aber nicht so gefährlich für ihn gewesen sei.

  27. #27 rolak
    11. Oktober 2015

    durch simple Stahlkugeln

    Die Gauß-Kanone aus BattleTech 😉 Ansonsten (wie auch immer beschleunigt) ein früher Standard, zB in den Anfängen des SkyLark-Zyklus, bevor dort die EnergieTechnik urplötzlich aus dem HastDuNichtGesehn daherkommt. Doch generell als Waffe auch später immer noch etabliert bis hin zu titelträchtig wie bei Niven(Pournelles Footfall.
    Keine auch nur dezent militärisch angehauchte SF kommt ohne irgendeine Form von ‘MasseWerfer’ aus. ‘Keine’ selbstverständlich nur im Rahmen der rhetorischen Meßgenauigkeit.

  28. #28 meregalli
    11. Oktober 2015

    Cavalese:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Seilbahnunfall_von_Cavalese_(1998)

    Das interessanteste Detail in diesem Wiki Bericht ist der Umstand, dass der Freispruch für den Piloten wegen der mangelhaften Militärkarte erfolgte!

  29. #29 Roland B.
    11. Oktober 2015

    Hat jetzt mit dem Thema nichts zu tun, aber: sind amerikanische Soldaten nicht praktisch immer “unschuldig” vor US-Gerichten, solange sie keine US-Bürger verletzen oder töten?

    Zum Kopfabschneiden durch Draht: Wir haben in der Fahrschule (ist lange her) wegen Ladungssicherung etc. erzählt bekommen, daß einmal einem Motorradfahrer der Kopf durch eine seitlich von einem LKW ragende Stahlplatte abgetrennt wurde. Ist das Szenario realistischer als das mit einem Draht?

  30. #30 BreitSide
    Beim Deich
    11. Oktober 2015

    …und dass die Piloten das Video der Bordcamera, das ja das “Gesellenstück”, also die Unterquerung der Seilbahn, aufzeichnen sollte, um den Beweis zu haben, vernichtet hatten…

    Die faule Ausrede war, dass am Anfang der Aufnahme der Pilot in die Kamera gelacht hätte, wasangesichts des Unglücks nicht angebracht gewesen sei :roll:

  31. #31 BreitSide
    Beim Deich
    11. Oktober 2015

    @Roland B.: “Hat jetzt mit dem Thema nichts zu tun, aber: sind amerikanische Soldaten nicht praktisch immer “unschuldig” vor US-Gerichten, solange sie keine US-Bürger verletzen oder töten?”

    Im Prinzip nicht. Aber da stehen ja immer die “amerikanischen Interessen” dahinter. Bei anderen (ich meine nicht westlichen) Nationen dürfte das noch viel schlimmer sein

    “Zum Kopfabschneiden durch Draht: Wir haben in der Fahrschule (ist lange her) wegen Ladungssicherung etc. erzählt bekommen, daß einmal einem Motorradfahrer der Kopf durch eine seitlich von einem LKW ragende Stahlplatte abgetrennt wurde. Ist das Szenario realistischer als das mit einem Draht?”

    Sicher. Jedes Messer ist nichts Anderes als eine Stahlplatte. Geht mit dünnen Platten natürlich besser :-)))

  32. #32 MartinB
    11. Oktober 2015

    @RolandB
    Ein Stahlblech kann ja schon recht dünn sein (0,3mm) und evtl. auch noch scharfkantig (mein Seil hier ist ja rund angenommen), das erleichert das Schneiden zusätzlich.

    @BreitSide
    “Bei anderen (ich meine nicht westlichen) Nationen dürfte das noch viel schlimmer sein”
    Naja, die Leute, die gerade ein Krankenhaus zerlegt haben, waren nicht “die anderen”…

  33. #33 Artur57
    11. Oktober 2015

    Das Problem ist ja, wie man eine Schneide mit nur einem Atom Durchmesser bekommt. Das würde ein Element erfordern, das sich mit seinesgleichen zu einem Faden verbindet. Kennt da jemand eines? Ich nicht.

    Allerdings gibt es einen Geheimtipp, der metallische Wasserstoff, aus dem die Gasriesen im Inneren bestehen (Konjunktiv lasse ich wie in allen Publikationen der letzten Jahre weg, es ist offenbar erwiesen). Das wäre also Wasserstoff in Kristallform und das müsste meiner Meinung nach ein Faden sein, weil jedes Wasserstoffatom nur zwei Nachbarn haben kann. Das wäre dann der schärfste denkbare Schneidedraht. Die Herstellung metallischen Wasserstoffs auf der Erde ist allerdings trotz vieler Versuche bislang nicht gelungen.

    Ist noch etwas hin, bis wir die Supertanker zerschneiden können. Bis dahin muss die Auseinandersetzung mit der Ölindustrie argumentativ geführt werden. Finde ich auch besser.

  34. #34 Zhar
    11. Oktober 2015

    “jedes Wasserstoffatom nur zwei Nachbarn haben kann”
    das versteh ich nicht ganz, (normal)chemisch kann H doch nur einen Nachbarn haben oder?
    Zudem ist der witz, MWn, beim metallischen H ja, des er aufgrund des Drucks zu einem Metall wird, also ein Gitter aus Protonen mit einem (leitenden) Elektronensee drumherum. Auf jeden Fall brauch es passende äußere Bedingungen und wenn die nicht gegeben sind, ist Wasserstoff bei Raumbedingungen nun mal ein zweiatomiges Gas, egal was er vorher mal war.

  35. #35 MartinB
    11. Oktober 2015

    @Artur57
    ” wie man eine Schneide mit nur einem Atom Durchmesser bekommt. ”
    Ist nicht zwingend notweding – ein Kohlenstoff-nanoröhrchen hat ein paar Atomdurchmesser dicke, würde aber auch reichen.
    Eine echte Kette kann man natürlich mit lauetr C-Atomen bekommen, wenn die alle ne Doppelbindung haben, sogar ohne Wasserstoffatome.

    ” metallische Wasserstoff,”
    Neee, der ist metallisch, da haben wir ein freies Elektronengas, in dem die protonen herumschwimmen. (Sehe gerade, das Zhar das auch geschrieben hat). Und die Bindungskräfte sind da auch nicht berühmt, sonst wäre das zeug nicht nur unter Hochdruck stabil, soweit ich sehe.

  36. #36 Artur57
    11. Oktober 2015

    @Zhar

    Näheres zum metallischen Wasserstoff bei Wiki.

    Die Frage ist, ob der Wasserstoff metallisch bliebe, wenn man ihn einem Gasplaneten entnähme. Da herrschen Drücke, an die wir auf der Erde noch nicht herankommen. Übrigens auch ziemlich ansehnliche Temperaturen, Saturn ist innen 12.000 und Jupiter 20.000 Kelvin heiß.

    Wenn nun der Wasserstoff unter Normaldruck und Zimmertemperatur metallisch bliebe, dann sind die Eigenschaften des so entstehenden Stoffs noch reine Spekulation. Niemand kann sagen, wie sich dieses Material verhalten würde.

    Ein Metallgitter kann der MW aber wahrscheinlich nicht aufbauen. Denn an jedem Gitterpunkt muss ja mindestens ein Elektron sitzen (sag ich mal). Da der Wasserstoff nur eins hat, ist da eigentlich nur ein Faden möglich. Annahme von mir.

    @Martin

    Eine echte Kette kann man natürlich mit lauetr C-Atomen bekommen, wenn die alle ne Doppelbindung haben, sogar ohne Wasserstoffatome.

    Ist das schon einmal gelungen? Ich meine, das wär’s ja. Die Zufestigkeit sehe ich nicht so als Problem, man könnte diese Kette ja auf ein normales Messer vorn aufbringen.

  37. #37 Zhar
    11. Oktober 2015

    “Ein Metallgitter kann der MW aber wahrscheinlich nicht aufbauen. Denn an jedem Gitterpunkt muss ja mindestens ein Elektron sitzen (sag ich mal). Da der Wasserstoff nur eins hat, ist da eigentlich nur ein Faden möglich. Annahme von mir. ”
    Warum mindestens ein Elektron pro Gitterpunkt? Die punkte werden ja von den Atomrümpfen besetzt, also warum nicht nur von Protonen?
    Aber hauptsächlich: wie bilden deiner Meinung nach einzelne Protonen eine Kette? Warum gehst du davon aus, dass diese Protonenen zwei Nachbarn haben?

  38. #38 Artur57
    11. Oktober 2015

    @Zhar

    au Backe, erratum! Denn natürlich ist ein “kubisch raumzentriertes” Gitter möglich, bei dem 8 Protonen einen Würfel bilden und in deren Mitte ein Elektron sitzt. Und umgekehrt.

    Das wäre dann ein echtes Metallgitter. Was aber die Fadenform noch nicht mit letzter Sicherheit ausschließt.
    Die Kettenform ist, wenn sie existiert, denkbar einfach aufgebaut: Proton-Elektron-Proton-Elektron. Hält ja zusammen, wenn das Elektron sich nicht bewegt oder nur ganz wenig. Was man beim MW voraussetzt.

  39. #39 Artur57
    11. Oktober 2015

    @Zhar

    au Backe, erratum! Denn natürlich ist ein “kubisch raumzentriertes” Gitter möglich, bei dem 8 Protonen einen Würfel bilden und in deren Mitte ein Elektron sitzt. Und umgekehrt.
    Das wäre dann ein echtes Metallgitter. Was aber die Fadenform noch nicht mit letzter Sicherheit ausschließt.
    Die Kettenform ist, wenn sie existiert, denkbar einfach aufgebaut: Proton-Elektron-Proton-Elektron. Hält ja zusammen, wenn das Elektron sich nicht bewegt oder nur ganz wenig. Was man beim MW voraussetzt.

  40. #40 MartinB
    12. Oktober 2015

    @Artur57
    Dass da unbedingt ein krz-Gitter rauskommen muss, sehe ich nicht. Im Metall sinf die Elektronen nicht mehr an die Kerne (in dem fall die Protonen) gebunden, was sich dann ausbildet, ist eine Frage der günstigsten Konfiguration der ausgedehnten Wellenfunktionen und (bei normalen Metallen) der Wechselwirkungen der Ionenrümpfe.

    Und ja, Ketten aus Doppelgebundenen C-Atomen herzustellen, ist nicht so die Schwierigkeit für Chemikerinnen. Ob es die wirklich in lang gibt, habe ich auf die Schnelle nicht gefunden (das längste was ich gefunden habe, ist Eicosene mit 20 C-Atomen) – aber so eine Kette wird auch nicht wesentlich fester sein als ein handelsübliches Polymermolekül, und vermutlich sogar weniger fest als z.B. ein Teflon-Molekül (Polytetrafuor-Ethylen).

  41. #41 Krakonos
    15. Oktober 2015

    Ich bin zwar kein Physiker sondern Biologe, aber ich hatte beim Lesen des Buchs ein paar große Probleme mit dieser Szene.
    Wenn wirklich genau zwischen zwei Atomschichten geschnitten wird und gar keine Verformung auftritt, würden sich die Scheiben nicht hinter dem Draht direkt wieder verbinden?
    Und dann noch das Problem mit dem Kräfteparallelogramm. Wenn die Drähte straff gespannt sind, dann halten sie doch praktisch keine Querbelastung aus, weil die Kraft längs des Drahtes nahezu unendlich groß wird, oder? Ich müsste ihn zumindest ein bisschen durchhängen lassen, aber auch dann ist die Kraft die längs zum Draht wirkt noch zigfach höher als wenn das Schiff einfach daran ziehen würde. Oder mache ich da einen Denkfehler?

  42. #42 MartinB
    15. Oktober 2015

    @Krakonos
    Zur ersten Frage siehe auch #9, das hängt glaube sehr stark davon ab, wie der Prozess genau abläuft.

    Zur 2. Frage/Überlegung: ja, ich glaube, da hast du recht, das macht die Sache noch wesentlich drastischer. (Der Draht muss zwar nicht zwingend durchhängen, weil er ja ein Stück in Bewegungsrichtung des Schiffs verschoben wird, aber die Kräfte senkrecht und quer zum Draht kann man nicht einfach gleichsetzen, wie ich es hier getan habe).

  43. #43 Bullet
    21. Oktober 2015

    äh … ihr fabuliert hier über Kopf-ab-durch-Draht oder Stahlplatten … warum fragt ihr nicht den Kollegen, wo sich damit auskennen tut?

  44. #44 MartinB
    21. Oktober 2015

    @Raspel
    Huh? Was ist den das für ein Quatsch?

    @Bullet
    Den Blog lese ich nicht.

  45. #45 MartinB
    21. Oktober 2015

    @Raspel
    Ich verstehe kein Wort – aber wer mir erzählt, man könne hermkömmliche Materialien auf eine Festigkeit im Terapascal-Bereich bringen, hat offensichtlich jede Bodenhaftung verloren. Das wäre *sofort* in allen Medien, bei Science, nature, in den Nachrichten etc, denn es würde unsere gesamte technik revolutionieren.

  46. #46 MartinB
    21. Oktober 2015

    @Raspel
    Für diese ganzen Behauptungen hätte ich gern einen Beleg (und bitte keine YouTube-Videos…).

    Immerhin wäre damit auch der nächste Physik-Nobelpreis gesetzt und die gesamte Festkörperphysik, Quantenmechanik etc. wären hinfällig, da sollten Belege schon entsprechend stark sein.

  47. #47 MartinB
    21. Oktober 2015

    PS: Wenn ich es richtig sehe, wäre die Energieerhaltung wohl auch verletzt, weil sich ja Bindungsenergien entsprechend ändern müssten. Da ist ein bisschen (für Werte von “ein bisschen”= “gigantischer Riesenhaufen”) Skepsis wohl angezeigt.

  48. #48 rolak
    21. Oktober 2015

    Nobelpreis .. Energieerhaltung

    Und das Ganze für nicht einmal eine ⅔Million€/Liter, also deutlich unter so manchem Schlangengift, ganz zu schweigen von solch Exotika wie zB Pyrophosphatase…

  49. #49 MartinB
    21. Oktober 2015

    @rolak
    Da fragt man sich ja auch, wie man genügend von dem zeug zusammenbekommen hat, um die Betonwand eines Raums zu tränken… Mal davon abgesehen, dass niemand, der irgendwas von Materialien versteht, einen solchen Explosionstest als erstes Mittel nehmen würde, um Festigkeiten zu demonstrieren.

  50. #50 rolak
    21. Oktober 2015

    wie man genügend von dem zeug zusammenbekommen hat

    Vielleicht die letztjährigen OktoberfestWiesen ausgepreßt?

    niemand

    Nicht mal die MythBuster, MartinB?

  51. #51 Niels
    21. Oktober 2015

    @MartinB
    Raspels Schwachsinn würde ich an deiner Stelle löschen. Holocaustleugnung ist in Deutschland verboten.
    (Mal ganz davon abgesehen, dass derart menschenverachtendes und ekelhaftes Geschreibsel hier bestimmt keinen Platz hat.)

  52. #52 BreitSide
    Beim Deich
    22. Oktober 2015

    Ich schließe mich Niels an.

  53. #53 rolak
    22. Oktober 2015

    Bei der unerwarteten Begegnung mit einer längst aus dem Vordergrund verschwundenen, doch erstaunlich gut erinnerten Serie fiel der Groschen: War mir doch die ganze Zeit schon ungefähr so, als hätte ich bei den Vorversuchen für den NanodrahtStunt teilgenommen…

  54. #54 MartinB
    22. Oktober 2015

    @Niels, BreitSide
    Das war… ich meine, der hat…
    Mir fehlen die Worte, das ist ja jenseits von ekelhaft.
    Der Mist sollte jetzt gelöscht sein.

  55. #55 MartinB
    22. Oktober 2015

    Tschüss, Raspel, verbreite deinen menschenverachtenden braunen Mist bitte woanders oder am besten gar nicht mehr.