Tüftelwettbewerb - Fahrstuhl soll Lasten ins All hieven

Irgendwie seit ihr beim OT.


Ja hypothetisch wenn man eine Hülle Hätte die eben nicht vom Außendruck zusammengdrückt würde und drinnen eien Vakkum, dann würde das Teil entsprechend Schweben sofern die Hülle auch so leicht ist wie beim Ballon bzw zum Auftriebsverhältnis.

Der Auftrieb wäre wohl nur geringfügig höher als bei Helium.

Ist aber für Lasten ins Alls Hieven erstmal irrelevant.

Fedaykin schrieb:Irgendwie seit ihr beim OT.

Ja ist OT, schon deshalb weil einem Gedankenexperiment der empirische Aspekt fehlt. Es dient mehr der Überprüfung von Theorien. Theoretisch könnte ich auch eine Obstschale haben, die nur dann leer ist, wenn ich einen Apfel hineinlege.

Aber was hat meine oder "Ballon aus Wundermaterial" -theorie mit "Tüftelwettbewerb - Fahrstuhl soll Lasten ins All hieven" zu tun?

pluss schrieb:Es muss ja bei einer Dicht von ≈0,10kg/m³ nicht nur stabil sein, sondern auch undurchlässig. Das ist aber ebenso physikalisch unmöglich wie ein Kompressor mit η>1

Wieso sind wir wieder beim Material? Darum ging es hier nicht (sorry, hab langsam keine Lust mehr hier weiter zu schreiben).

Celladoor schrieb:Wieso sind wir wieder beim Material? Darum ging es hier nicht

Worum denn dann?
Darum das der Ballon aus deinem Gedankenexperiment, selbst dann wenn er einen Durchmesser von 124m und eine Masse von 0kg hätte, ≈500kg Tragen könnte?

@pluss

pluss schrieb:Gegenfrage, welche müsste es denn haben, um die geforderten Eigenschaften aufzuweisen?

Weiß ich nicht, aber du hast doch bereits gesagt, das wäre physikalisch unmöglich, dann solltest du sagen können, gegen welche physikalischen Gesetze es verstoßen würde.

Ein stabiles Material verstösst nicht gegen Naturgesetze.

In deinem Falle schon. Es muss ja bei einer Dicht von ≈0,10kg/m³ nicht nur stabil sein, sondern auch undurchlässig. Das ist aber ebenso physikalisch unmöglich wie ein Kompressor mit η>1

Du hast ja recht willkürlich eine Annahme von 1mm Außenhautdicke vorgegeben, nur dann kommt man auf diese Dichte. Das muß ja aber nicht so sein. Man könnte sich auch einen Würfel vorstellen, der mit einer Art sehr reißfesten Zellophanfolie bespannt ist. Diese Folie wäre deutlich dünner als 1mm und würde eine Dichte ergeben, die wieder physikalisch möglich ist.

zaeld schrieb:Diese Folie wäre deutlich dünner als 1mm und würde eine Dichte ergeben, die wieder physikalisch möglich ist.

Die wäre aber nicht stabil.

@pluss

pluss schrieb:Die wäre aber nicht stabil.

Na dann zeig doch mal, daß physikalische Gesetze dagegen sprechen.

Sei so freundlich und informiere dich selbst ein wenig:

Wikipedia: Graphen

pluss schrieb:Wenn die Hülle nur 1mm Dick ist und im Ballon ein ideales Vakuum herrscht, mag es rechnerisch plausibel erscheinen.

Nur als Vergleich ein Ballon wie er z.B. für den höchsten Fallschirmsprung verwendet wurde hatte eine Dicke von 0,02 Millimeter, jetzt müsste eine derartige Konstruktion allerdings starr sein und die Hülle im Vergleich nicht dehnbar.

taren schrieb:jetzt müsste eine derartige Konstruktion allerdings starr sein und die Hülle im Vergleich nicht dehnbar.

Und genau darin liegt das Problem.

@pluss

pluss schrieb:Sei so freundlich und informiere dich selbst ein wenig:

Und was bringt nun ein Artikel über einen Werkstoff, der für diesen Ballon eventuell ungeeignet ist?

Sag doch einfach, daß du nicht nachweisen kannst, daß es physikalisch unmöglich ist, so einen Ballon zu konstruieren. Ist doch kein großes Ding.

Daß solch eine Konstruktion mit bisher bekannten Materialien technisch nicht machbar ist, darin sind wir uns doch einig.

@zaeld
Hättest du in dem Link mal unter Eigenschaften nachgelesen, wäre dir selbst klar, warum es physikalisch unmöglich ist. Die Hülle des Ballon müsste nicht nur stabil sein, sondern auch Gasundurchlässig.

@pluss

pluss schrieb:Hättest du in dem Link mal unter Eigenschaften nachgelesen, wäre dir selbst klar, warum es physikalisch unmöglich ist.

Schade, daß du hier solche Ratespiele wie sonst nur irgendwelche Trolle veranstantelst.

Soll ich dir im Gegenzug anhand von Artikeln über Propellerantriebe nachweisen, daß Überschallflüge physikalisch unmöglich sind?

zaeld schrieb:Schade, daß du hier solche Ratespiele wie sonst nur irgendwelche Trolle veranstantelst.

Was für Ratespiele?

Was erwartest du von mir?
Du wirfst mir Trollverhalten vor weil ich dir nicht nachvollziehbar vorrechne warum ein solcher Ballon mit den erforderlichen Eigenschaften nicht hergestellt werden kann, von dem du nichteinmal beschreibst, aus welchem Material er besteht und wie er konstruiert ist?

Das dürfte wohl eher ein Ratespiel von deiner Seite aus sein.

@pluss

pluss schrieb:Was für Ratespiele?

Was erwartest du von mir?

Daß du darlegst, wieso es physikalisch unmöglich sein soll, so einen Würfel zu bauen.

Oder anders ausgedrückt: Du solltest nachweisen, wieso es kein Material mit den benötigten Eigenschaften geben kann, mit dem man diesen Würfel bauen kann.

pluss schrieb:Du wirfst mir Trollverhalten vor weil ich dir nicht nachvollziehbar vorrechne warum ein solcher Ballon mit den erforderlichen Eigenschaften nicht hergestellt werden kann, von dem du nichteinmal beschreibst, aus welchem Material er besteht und wie er konstruiert ist?

Es läuft aber andersrum. Indem du sagst, es wäre physikalisch unmöglich, bedeutet das, es kann kein Material geben, mit dem man den Würfel bauen kann. Und der Nachweis dieser Behauptung würde mich interessieren. Dieser Nachweis war in dem Abschnitt über Graphen-Eigenschaften nicht zu finden.

Analoges Beispiel: In den 20er-Jahren war es nicht möglich, Flugzeuge zu bauen, die schneller als der Schall fliegen. Dennoch gab es auch in den 20ern keine physiklische Begrenzung der Flugzeuggeschwindigkeiten auf die Schallgeschwindigkeit. Die Pysik hat sich in den Jahrzehnten darauf schließlich nicht geändert.

Die Lichtgeschwindigkeit dagegen ist sehr wohl eine physikalische Grenze, die man mit der Massenzunahme bei höheren Geschwindkeiten eben auch begründen kann. Und so eine Begründung hätte ich eben auch gerne dafür, daß es kein solches Material für den Würfel geben kann.

@zaeld

zaeld schrieb:Indem du sagst, es wäre physikalisch unmöglich, bedeutet das, es kann kein Material geben, mit dem man den Würfel bauen kann. Und der Nachweis dieser Behauptung würde mich interessieren.

Wie soll er Dir das nachweisen? Soll er Dir vormachen, daß man es nicht bauen kann?
Man kann nur zeigen, wie man Etwas bauen kann, aber nicht, wie man Etwas nicht bauen kann.

Und warum eigentlich plötzlich 'Würfel'? Sind wir nicht die ganze Zeit bei einem Ballon?

zaeld schrieb:In den 20er-Jahren war es nicht möglich, Flugzeuge zu bauen, die schneller als der Schall fliegen. Dennoch gab es auch in den 20ern keine physiklische Begrenzung der Flugzeuggeschwindigkeiten auf die Schallgeschwindigkeit. Die Pysik hat sich in den Jahrzehnten darauf schließlich nicht geändert.

Wenn es aber physikalisch (und damit technisch) unmöglich wäre, die Schallgeschwindigkeit je zu erreichen (so wie bei der Lichtgeschwindigkeit), würden wir dies auch heute noch nicht können. Denn die physikalischen Grenzen ändern sich ja nicht, allerdings ändern sich die Erkenntnisse (und das Verständnis) über diese Grenzen.

zaeld schrieb:Du solltest nachweisen, wieso es kein Material mit den benötigten Eigenschaften geben kann, mit dem man diesen Würfel bauen kann.

Das es kein Material mit entsprechenden Eigenschaften gibt, geht aus dem Periodensystem hervor. Um einlagige Schichten wie Graphen zu realisieren, benötigt man ein vierwertiges Element. Ein Solches gibt es im Periodensystem nur nach, und damit schwerer, aber nicht vor dem Kohlenstoff.

Theoretisch wäre es möglich durch Stapeln einlagiger Graphen eine gasdichte Hülle für den Ballon, wie ihn @Celladoor beschrieben hat, herzustellen, die sowohl über eine entsprechende Zugfestigkeit als auch Masse (<0,5g) verfügt. Allerdings soll in dem Ballon ein perfektes Vakuum herrschen, was dazu führt das der Ballon platt wie eine Flunder wäre. Um das zu verhinder muss der Ballon im inneren über entsprechende Versteifungen verfügen. Die können durchaus mit Graphen verwirklicht werden, nur wird dann die Gesamtmasse des Ballons deutlich über 0,5g liegen. Das begründet sich durch die Tatsache das der bemerkenswert hohe E-Modul anisotrop ist. Die innere Konstruktion müsste folglich entsprechend massiv sein um der auftretenden Biege- und Torsionsspannungen zu wiederstehen.

Wenn dir diese Argumentation nicht reicht, kannst du meine Behauptung "physikalisch unmöglich" ruhig in die Tonne werfen. Konsequenterweise solltest du dann aber auch deine Behauptung, es gebe ein Material, mit dem sich ein Ballon mit den geforderten Eigenschaften herstellen lässt, in die Tonne werfen.
Es sei denn du kannst für deine Behauptung einen Nachweis liefern.

@pluss

pluss schrieb:Das es kein Material mit entsprechenden Eigenschaften gibt, geht aus dem Periodensystem hervor.

Im Periodensystem stehen nur Elemente. Das Material zum Bau eines gewünschten Ballons muß aber nicht unbedingt elementar sein, sondern es darf sich natürlich auch um eine Verbindung handeln.

pluss schrieb:Um einlagige Schichten wie Graphen zu realisieren, benötigt man ein vierwertiges Element. Ein Solches gibt es im Periodensystem nur nach, und damit schwerer, aber nicht vor dem Kohlenstoff.

Warum muß das Material einlagig sein?

pluss schrieb:Theoretisch wäre es möglich durch Stapeln einlagiger Graphen eine gasdichte Hülle für den Ballon, wie ihn @Celladoor beschrieben hat, herzustellen, die sowohl über eine entsprechende Zugfestigkeit als auch Masse (<0,5g) verfügt. Allerdings soll in dem Ballon ein perfektes Vakuum herrschen, was dazu führt das der Ballon platt wie eine Flunder wäre. Um das zu verhinder muss der Ballon im inneren über entsprechende Versteifungen verfügen. Die können durchaus mit Graphen verwirklicht werden, nur wird dann die Gesamtmasse des Ballons deutlich über 0,5g liegen.

Dann ist Graphen anscheinend kein passendes Material für den Ballon. Damit ist allerdings lediglich nachgewiesen, daß Graphen dafür nicht taugt, aber nicht, daß es überhaupt kein Material geben kann, welches die gewünschten Eigenschaften hat.

pluss schrieb:Wenn dir diese Argumentation nicht reicht, kannst du meine Behauptung "physikalisch unmöglich" ruhig in die Tonne werfen.

Nun plötzlich doch? Ich fragte bereits, ob du nicht "technisch unmöglich" meintest, aber du beharrtest auf "physikalisch unmöglich".

pluss schrieb:Konsequenterweise solltest du dann aber auch deine Behauptung, es gebe ein Material, mit dem sich ein Ballon mit den geforderten Eigenschaften herstellen lässt, in die Tonne werfen.

Ich habe so eine Behauptung nicht aufgestellt.

Ich sagte dagegen vielmehr, daß Überlegungen zur Realisierung hinfällig sind, da sowieso niemand vorhat, so einen Würfel tatsächlich zu konstruieren. Das hindert einen aber noch lange nicht daran, sich zu überlegen, in welcher Höhe so ein Würfel in der Atmosphäre schweben würde.

zaeld schrieb:Dann ist Graphen anscheinend kein passendes Material für den Ballon. Damit ist allerdings lediglich nachgewiesen, daß Graphen dafür nicht taugt, aber nicht, daß es überhaupt kein Material geben kann, welches die gewünschten Eigenschaften hat.

Ich kenne kein Material das leichter ist. Du?

zaeld schrieb:Das Material zum Bau eines gewünschten Ballons muß aber nicht unbedingt elementar sein, sondern es darf sich natürlich auch um eine Verbindung handeln.

Natürlich. Nur ist es so das alle infrage kommenden Elemente schwerer sind als Kohlenstoff.

zaeld schrieb:Nun plötzlich doch? Ich fragte bereits, ob du nicht "technisch unmöglich" meintest, aber du beharrtest auf "physikalisch unmöglich".

Hätte ich Graphen als Material vorgeschlagen, wenn ich "technische unmöglich" meinte?
Das ich es dir vermutlich nie verständlich rüberbringen kann warum es physikalisch unmöglich ist, zeigt schon das du den Ballon als Quadrat vorschlägst.

@Micha007

Entschuldigung, den Beitrag habe ich übersehen:

Micha007 schrieb:Wie soll er Dir das nachweisen? Soll er Dir vormachen, daß man es nicht bauen kann?
Man kann nur zeigen, wie man Etwas bauen kann, aber nicht, wie man Etwas nicht bauen kann.

Man könnte das analog zur Grenze der Lichtgeschwindigkeit herleiten. Dort geht das so: Bei der Beschleunigung eines Objektes nimmt seine Masse entsprechend der bekannten physikalischen Gesetze so zu, daß für das Erreichen von Lichtgeschwindigkeit unendlich viel Energie benötigt wird. Im Universum ist jedoch nur endlich viel Energie vorhanden, also folgt daraus, daß kein Objekt auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden kann.

Irgendwie so müßte die Argumentation gehen.

Micha007 schrieb:Und warum eigentlich plötzlich 'Würfel'? Sind wir nicht die ganze Zeit bei einem Ballon?

In der Tat habe ich von dem angegebenen Kubikmeter gedanklich einfach einen Würfel abgeleitet.

Allerdings spricht ja auch nichts dagegen, daß ein Ballon würfelförmig sein kann. Aber von mir aus können wir mit einem runden Ballon weitermachen.

Wenn es aber physikalisch (und damit technisch) unmöglich wäre, die Schallgeschwindigkeit je zu erreichen (so wie bei der Lichtgeschwindigkeit), würden wir dies auch heute noch nicht können. Denn die physikalischen Grenzen ändern sich ja nicht, allerdings ändern sich die Erkenntnisse (und das Verständnis) über diese Grenzen.

Ihr argumentiert aber in der Art, daß man physikalisch die Schallgeschwindigkeit nicht überschreiten kann, weil man mit Luftschrauben bekanntermaßen maximal 2/3 der Schallgeschwindigkeit erreichen kann - oder kennst du einen Antrieb, mit dem man schneller wird (aus Sicht des Wissenstands der 20er-Jahre)?

Wer sagt, etwas sei physikalisch unmöglich, der muß anhand von physikalischen Gesetzmäßigkeiten argumentieren, warum etwas auf keinen Fall realisierbar ist. Das ist bisher ausgeblieben, die Begründung lag bisweilen lediglich darin, daß es keine bekannte technische Umsetzung dafür gibt. Das reicht aber nicht. pluss macht das gerade schon wieder:

@pluss

pluss schrieb:Ich kenne kein Material das leichter ist. Du?

Nein, kenne ich nicht. Du sagst jedoch, es kann auch in der Zukunft kein Material erfunden werden, das die gewünschten Eigenschaften hat. Dafür fehlt immer noch der Nachweis.

Die Leute in der 20ern kannten keinen Antrieb, mit dem man Überschallgeschwindigkeit erreichen konnte. War damit Überschallgeschwindigkeit physikalisch unmöglich?

pluss schrieb:Natürlich. Nur ist es so das alle infrage kommenden Elemente schwerer sind als Kohlenstoff.

Kannst du ausschließen, daß sich darunter eine Verbindung befindet, die zwar schwerer als elementares Kohlenstoff ist, aber überproportional stabiler als reiner Kohlenstoff?

Und ist beispielsweise Graphen nicht stabil genug, daß dieser vakuum"gefüllte" Ballon aus Graphen einem Überdruck von rund 5 mbar standhalten würde?