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NASA arbeitet an den wissenschaftlichen Grundlagen eines Warp-Antrieb

217 Beiträge, Schlüsselwörter: Raumschiff, Überlichtgeschwindigkeit, Interstellar, Warp

NASA arbeitet an den wissenschaftlichen Grundlagen eines Warp-Antrieb

04.03.2019 um 18:09
Ich möchte dieses Thema mal wieder aufgreifen.
Der Warp-Antrieb an sich wurde ja quasi ausgeschlossen, weil es unmöglich war negative Energie oder Masse zu erzeugen.
Was jetzt allerdings 2017 gelungen ist.

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Normalerweise wird der Zustand durch einen sehr hohen Energieaufwand erreicht, indem man mittels Laser erstmal Rubidium Atome bis fast zum absoluten Nullpunkt abkühlt. Durch einen weiteren Laser wurden die Atome dann die Spin-Bahn-Kopplung erzeugt und die Atome in entgegengesetzte Richtung bewegt und wir erhalten unsere erste "Antimaterie". Hier wäre der Energieaufwand viel zu hoch um z.B. für ein Warpantrieb genug zu erzeugen. Allerdings kommt jetzt hinzu, dass es mittlerweile auch anderen Wissenschaftlern gelungen ist "quasi-Teilchen" zu erschaffen und das ohne Kühlung, dafür bedienten sie sich der Polarition. Mit dieser neuen negativen Masse haben wir jetzt eine Voraussetzung für einen möglichen Warp-Antrieb geschaffen, da es nicht mehr utopisch viel Energie kostet diese "herzustellen".

Wie wahrscheinlich haltet ihr in der Zukunft die Möglichkeit mit Hilfe eines Warp-Antriebes interstellare Reisen zu begehen?
Früher hät ich gesagt, die Chance liegt bei null, allerdings wurde erst 2015 ausgeschlossen, was 2017 quasi widerlegt wurde.
Hier kommt noch dazu, dass sich die Technologie ja in unvorstellbare Richtungen entwickelt, man muss sich nur viele alte SciFi Storys ansehen um zu merken, dass wir eigentlich schon in der Zukunft leben.


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NASA arbeitet an den wissenschaftlichen Grundlagen eines Warp-Antrieb

05.03.2019 um 15:57
@Polunochnaya
Das ist mir ein wenig zu hoch aber wenn ich mir ansehe, was man dazu schreibt, dann denke ich nicht, dass es möglich ist.

Die Hard Facts:

Untersuchungen von Finazzi, Liberati und Barceló stellen die Stabilität der Warp-Blase in Frage.

McMonigal, Lewis und O'Byrne von der University of Sydney kommen zu dem Ergebnis, dass beim Abbremsen eine für die Umgebung tödliche Strahlung entsteht
Fragen meinerseits die auf dem Wikiartikel basieren:
Ein funktionsfähiger Warp-Antrieb muss die Eigenschaft haben, einen bestimmten Energie-Impuls-Tensor zu erzeugen, welcher das Raumzeitgebiet um ein Raumschiff herum derart verändert, dass die Entfernung zwischen Start- und Zielpunkt verringert wird. Dies bedeutet nichts anderes, als dass die Raumzeit vor dem Schiff kontrahiert und hinter ihm wieder expandiert.
Das hört sich nicht so gut an, wenn das Schiff vorne kontrahiert und hinten expandiert.


Fragen meinerseits:
Ich habe mal gelesen, dass es gar keine Möglichkeit gibt, diese Blase wieder zu verlassen bzw zu bremsen. Das hört sich nicht sooo gut an. Kann man das Teil überhaupt steuern? Ich habe dazu nichts gelesen und ich würde mich wundern, wie das gehen soll, falls es überhaupt geht.

Können dabei bestimmte unbekannte Effekte bezüglich Raumzeit passieren?
Wie ist es mit der Aufprall interstellaren Staubs?
Auch wenn man in einer Blase ist, bewegt sich ja diese Blase.
Was passiert mit der Blase, wenn es mit einer relevanten Menge von Materie kollidiert?
Gibt es die Blase weiter und wenn ja, was passiert mit dem Raumschiff?

Ich könnte das beliebig so fortsetzen. Alsooooo, ich würde da nicht mitreisen wollen :D


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05.03.2019 um 16:49
Sungmin_Sunbae schrieb:Ich habe mal gelesen, dass es gar keine Möglichkeit gibt, diese Blase wieder zu verlassen bzw zu bremsen. Das hört sich nicht sooo gut an. Kann man das Teil überhaupt steuern? Ich habe dazu nichts gelesen und ich würde mich wundern, wie das gehen soll, falls es überhaupt geht.
Die Steuerung würde wohl eher wie in einer Schleuder vonstatten gehen. Also man berechnet vorher das Ziel, berechnet wie viel Energie und Schub man benötigt um bis ans Ziel kommt und "springt" dann in die richtige Richtung. Theoretisch würdest du die Warpblase dann wieder verlassen wenn die Energie aufgebraucht wäre und wenn du dann Glück hast sogar an der von dir vorher berechneten Stelle.
Sungmin_Sunbae schrieb:Das ist mir ein wenig zu hoch aber wenn ich mir ansehe, was man dazu schreibt, dann denke ich nicht, dass es möglich ist.
Mir ist klar das dies momentan unmöglich scheint, allerdings schien vor ein paar Jahren auch unmöglich überhaupt genug Antimaterie, geschweige denn überhaupt Antimaterie, für einen "Sprung" zu erstellen/erschaffen what ever.

Soweit ich weiß hat die NASA auch die Grundlagenforschung zu diesem Thema erst einmal abgeschlossen, allerdings finanziert sie weiterhin Universitäten etc. weswegen es durchaus sein kann, dass mal ein Professor einen Durchbruch schafft.
Sungmin_Sunbae schrieb:Können dabei bestimmte unbekannte Effekte bezüglich Raumzeit passieren?
Wie ist es mit der Aufprall interstellaren Staubs?
Auch wenn man in einer Blase ist, bewegt sich ja diese Blase.
Was passiert mit der Blase, wenn es mit einer relevanten Menge von Materie kollidiert?
Gibt es die Blase weiter und wenn ja, was passiert mit dem Raumschiff?
Auch das sind Fragen die man nur schwer vorher beantworten kann. Man kann zwar theoretisch alles berechnen, aber es heißt noch lange nicht, dass es sich dann auch so verhält. Wenn wir den Raum krümmen und uns in eine sog. Warpblase begeben heißt es auch das wir den uns bekannten Raum für die Zeit verlassen. Wir sind also in einem neuen Raum den wir noch nicht verstehen. Da wir nur durchreisen, brauchen wir halt auch diese sog. Blase um uns herum. Sinnbildlich ist daher das Konzeptes des "Hyperraums" aus Star Wars gar nicht so falsch zu sehen.


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05.03.2019 um 17:05
Polunochnaya schrieb:deren Wissenschaftlern gelungen ist "quasi-Teilchen" zu erschaffen und das ohne Kühlung, dafür bedienten sie sich der Polarition. Mit dieser neuen negativen Masse haben wir jetzt eine Voraussetzung für einen möglichen Warp-Antrieb geschaffen, da es nicht mehr utopisch viel Energie kostet diese "herzustellen".
Da bin ich gar nicht sicher, denn bei dem Berechnungen des Warps, ging es um Materie mit Negativer Energiedichte.


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05.03.2019 um 17:11
Warpantrieb klingt cool. Mochte ich schon immer wegen Star Trek. Mit Warpantrieb und Transwarpantrieb :D
Wobei ich sehe da ein kleines Problem. Wie will man bitte navigieren wenn wenn mit einer dermaßen großen Geschwindigkeit reist?
Außerdem wird es schwerer so zu reisen als man es sich vorstellt. Übersiegt man einen Kometen oder einen anderen im All herumschwirrenden Felsen, welcher einer gewisse Größe hat macht es "puff" und man ist schneller Tod als man schaun kann


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05.03.2019 um 17:53
Niederbayern88 schrieb:Übersiegt man einen Kometen oder einen anderen im All herumschwirrenden Felsen, welcher einer gewisse Größe hat macht es "puff" und man ist schneller Tod als man schaun kann
Deshalb sollte ausser am Warp-Antrieb unbedingt auch am HÜ- und Paratronschirm geforscht werden. ;) Wäre auch nützlich, falls man unterwegs unfreundlichen Aliens begegnet.


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05.03.2019 um 18:00
@uatu
Naja ich denke halt mal es klingt utopischer und schöner als es in wirklichkeit ist.
Wenn ich kurz ein Beispielclip aus Star Wars nehmen darf:
Youtube: Star Wars: The Last Jedi | Lightspeed Scene 4K (Holdo's Sacrifice)
Ein Objekt muss nur genug Masse haben und schon reißt es dich in Stücke. Egal wie stark gepanzert du bist.


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05.03.2019 um 18:47
Fedaykin schrieb:Da bin ich gar nicht sicher, denn bei dem Berechnungen des Warps, ging es um Materie mit Negativer Energiedichte.
Dazu gibt es witzigerweise dieses Yt-Video was ich vorhin zu diesem Thema gefunden habe. Da wird einiges noch einmal ganz gut erklärt:

Youtube: Warp-Antrieb endlich möglich? Negative Masse erschaffen - Clixoom Science & Fiction
Niederbayern88 schrieb:Naja ich denke halt mal es klingt utopischer und schöner als es in wirklichkeit ist.
Früher waren Flugzeuge auch utopisch oder die Mondlandung (ist sie für einige ja heute noch). Das Problem im Weltall sind halt die immensen Strecken die man zurück legen muss und mit einem Antrieb der gerade mal nahezu Lichtgeschwindigkeit erreicht kommen wir nicht weit aus unseren Sonnensystem heraus. Weswegen für eine Raumfahrtzivilisation unbedingt ein Warp-Antrieb oder vergleichbares nötig wäre. (Zumindest wenn wir weiter als den Mars wollen) Dadurch das quasi dies der nächste Schritt unserer Zivilisation wäre, bin ich tatsächlich nicht abgeneigt wenigstens mir vorstellen zu können, dass dies nicht gänzlich der Utopie entspricht. Und sollten uns irgendwann Aliens besuchen, wäre es utopischer zu glauben, sie würden langsamer oder annähernd so schnell wie das Licht reisen um uns zu kommen.. :D


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05.03.2019 um 19:03
@Polunochnaya
Polunochnaya schrieb:Da wird einiges noch einmal ganz gut erklärt:
Viel Lärm um nichts:

"Farnes in his paper instead wants negative gravitational masses to mutually repel each other. But general relativity won’t let you do this. He notices that in section 2.3.3. where he goes on about the “counterintuitive” finding that the negative masses don’t actually seem to mutually repel.

He doesn’t say in his paper how he did the N-body simulation in which the negative mass particles mutually repel (you can tell they do just by looking at the images). Some inquiry by email revealed that he does not actually derive the Newtonian limit from the field equations, he just encodes the repulsive interaction the way he thinks it should be.

Farnes also introduces a creation term for the negative masses so he gets something akin dark energy. A creation term is basically a magic fix by which you can explain everything and anything. Once you have that, you can either go and postulate an equation of motion that is consistent with the constant creation (or whatever else you want), or you don’t, in which case you just violate energy conservation. Either way, it doesn’t explain anything. And if you are okay with introducing fancy fluids with uncommon equations of motion you may as well stick with dark energy and dark matter."
http://backreaction.blogspot.com/2018/12/no-negative-masses-have-not.html

In automatischer Übersetzung:
"Farnes in seinem Papier will stattdessen, dass sich negative Gravitationsmassen gegenseitig abstoßen. Aber die allgemeine Relativitätstheorie wird es nicht zulassen, dass du das tust. Er bemerkt das in Abschnitt 2.3.3.3., wo er über die "kontraintuitive" Feststellung fortfährt, dass die negativen Massen nicht wirklich scheinen, sich gegenseitig abzuwehren.

Er sagt in seinem Beitrag nicht, wie er die N-Körper-Simulation gemacht hat, in der sich die negativen Massenpartikel gegenseitig abstoßen (man sieht, dass sie das schon beim Betrachten der Bilder tun). Eine Anfrage per E-Mail ergab, dass er die newtonsche Grenze nicht wirklich aus den Feldgleichungen ableitet, er kodiert nur die abstoßende Interaktion so, wie er es für richtig hält.

Farnes führt auch einen Schöpfungsbegriff für die negativen Massen ein, so dass er etwas Ähnliches wie dunkle Energie bekommt. Ein Schöpfungsbegriff ist im Grunde genommen eine magische Lösung, mit der man alles und jeden erklären kann. Sobald Sie das haben, können Sie entweder eine Bewegungsgleichung postulieren, die mit der konstanten Schöpfung übereinstimmt (oder was auch immer Sie wollen), oder Sie tun es nicht, in diesem Fall verletzen Sie einfach die Energieeinsparung. So oder so, es erklärt nichts. Und wenn du damit einverstanden bist, ausgefallene Flüssigkeiten mit ungewöhnlichen Bewegungsgleichungen einzuführen, kannst du genauso gut bei dunkler Energie und dunkler Materie bleiben."


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05.03.2019 um 19:29
@geeky

Sabine Hossenfelder bezieht sich dabei allerdings auf A unifying theory of dark energy and dark matter: Negative masses and matter creation within a modified ΛCDM framework⋆, ⋆⋆ worum es grob gesagt darum geht, dass das "dunkle Universum" auf einen Zeichenfehler zurück zu führen ist und es keine negative Energie gibt.
geeky schrieb:Farnes also introduces a creation term for the negative masses so he gets something akin dark energy.
Was aber nicht viel mit der Thematik hier zu tun hat, da bewiesener Maßen negative Energie schon erzeugt wurde.
A negative effective mass can be realized in quantum systems by engineering the dispersion relation. A powerful method is provided by spin-orbit coupling, which is currently at the center of intense research efforts. Here we measure an expanding spin-orbit coupled Bose-Einstein condensate whose dispersion features a region of negative effective mass. We observe a range of dynamical phenomena, including the breaking of parity and of Galilean covariance, dynamical instabilities, and self-trapping. The experimental findings are reproduced by a single-band Gross-Pitaevskii simulation, demonstrating that the emerging features—shock waves, soliton trains, self-trapping, etc.—originate from a modified dispersion. Our work also sheds new light on related phenomena in optical lattices, where the underlying periodic structure often complicates their interpretation.
Quelle
geeky schrieb:Either way, it doesn’t explain anything.
Dann schreibt sie weiter:
Now, look. It may be that what I am saying is wrong. Maybe the Newtonian limit is more complicated that it seems.
und am Ende ist es nur ein Kommentar das sie abgibt.


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05.03.2019 um 19:51
@Polunochnaya

Da Du in den letzten Posts öfters den Begriff Antimaterie gebracht hast...

Bei den von Dir am Anfang der Seite verlinkten Artikel bzw. Papers geht es nicht um die Erzeugung von Antimaterie (die man zur Energieerzeugung nutzen könnte, wenn das nicht schon kompliziert genug wäre), sondern um negative Massen, wenn ich das recht verstanden habe.

Daher auch der Beginn des Spiegel-Artikels:
Objekte fallen zu Boden, ihre Massen ziehen sich gegenseitig an. Eine neue Entdeckung verkehrt diesen Grundsatz der Alltagswelt ins Gegenteil: Forscher haben negative Masse erzeugt - sie verhält sich vollkommen anders.
Was ja auch nicht schlecht wäre, hätten wir mal sowas wie Antigravitation...


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05.03.2019 um 20:03
@Polunochnaya
Polunochnaya schrieb:Sabine Hossenfelder bezieht sich dabei allerdings auf
... ein in den yt-Filmchen als Quelle angegebenes paper. Passt schon...

"But that still doesn’t mean physicists have actually created negative mass."
http://backreaction.blogspot.com/2017/04/no-physicists-have-not-created-negative.html

Aber ich verstehe schon, daß das Thema für Trekkies sehr faszinierend ist...


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NASA arbeitet an den wissenschaftlichen Grundlagen eines Warp-Antrieb

06.03.2019 um 13:19
Polunochnaya schrieb:Dazu gibt es witzigerweise dieses Yt-Video was ich vorhin zu diesem Thema gefunden habe. Da wird einiges noch einmal ganz gut erklärt:
Nix für Ungut aber ich mache mir nix aus dem Youtubevideo

Das Problem ist auch das wir ein Bose Einstein kondensat hatten was sich "Verhält" wie negative Masse

Die Frage ist haben wir damit wirklich negative Masse, oder eine negative Energiedichte?

Ich denke nicht sonst wäre die Sache weit Spektakulärer innerhalb der Physik. Nur viele leiten da zu sehr Dinge ab wie Fliegende Autos, oder erinnern sicht an dieses Warpgeschreibsel.


@Niederbayern88

blos den miesesten SW Film aller Zeiten nicht noch hier reinbringen...

Btw funktioniert Warp anders, da geht es eher nicht darum die Geschwindigkeit des Objektes zu erhöhen sondern die Raumzeit zu verkürzen.


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06.03.2019 um 13:23
@Fedaykin
Fedaykin schrieb:blos den miesesten SW Film aller Zeiten nicht noch hier reinbringen...

Btw funktioniert Warp anders,
Was?
Was hat jetzt bitte Star Wars damit zu tun?
Ich bezog mich nur darauf, wenn du extrem schnell fliegst, und ich bezweifle dass man bei Warpgeschwindigkeit einfach mal so den Kurs wechseln kann um einen Planeten oder einen Asteroidengürtel auszuweichen.

Das mit den Video war nur ein Beispiel.
Aber das ist jetzt wohl schon wieder total falsch gewesen in deinen Augen, richtig?

Dann tut es mir leid.


Leute ignoriert meine letzten Beiträge.

SpoilerHerrgott noch eins du glaubst auch du weißt alles besser als andere


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NASA arbeitet an den wissenschaftlichen Grundlagen eines Warp-Antrieb

06.03.2019 um 13:26
Niederbayern88 schrieb:Was?
Was hat jetzt bitte Star Wars damit zu tun?
Ich bezog mich nur darauf, wenn du extrem schnell fliegst, und ich bezweifle dass man bei Warpgeschwindigkeit einfach mal so den Kurs wechseln kann um einen Planeten oder einen Asteroidengürtel auszuweichen.
Keine AHnung du hast Star Wars verlinkt..

Aber du hast eine falsche Vorstellung davon A) wie Leer der RAum ist. (Vermutlich eben durch Scifi Klischees)

b) Wie Warp sich so darstellt.



wobei das eigentlich eh die geringsen Sorgen sind die man haben müsste. Angesichts von Energimengen als auch einer Exotischen Materie die eben "nicht" Existiert oder erschaffen wurde, was immer man aus dem Spiegelartikel da lesen will.
Niederbayern88 schrieb:Herrgott noch eins du glaubst auch du weißt alles besser als andere
Ist hier nicht der UH Bereich.

Von daher ist es immer Unglücklich wenn man mit schlechten TV oder Kino Beispielen kommt.


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06.03.2019 um 13:34
@Fedaykin
Meine Güte jetzt reg dich doch erstmal ab man.
Habe ich hier herumgeschriehen "wir brauchen Schilde gegen Aliens"?
Nein.
Mir kam die Szene halt gut als Beispiel, was passiert, wenn man selbst oder ein anderes Objekt mit annähernd Lichtgeschwindigkeit mit einer eigenen großen masse dagegendonnert.
Ja der Raum ist größtenteils Leer. Aber nicht alles. Du kannst nicht jeden Meter auf deinen Weg so genau "scannen" damit du sagst "jo alles frei".

Aber egal. Wenn man hier gleich wieder so angemotzt wird dann viel Spaß hier ohne mich.
Werd auf deine Beiträge eh nimmer antworten und sie ignorieren. Ist eh das beste weil eh keiner so klug ist wie du....


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06.03.2019 um 13:41
Niederbayern88 schrieb:Mir kam die Szene halt gut als Beispiel, was passiert, wenn man selbst oder ein anderes Objekt mit annähernd Lichtgeschwindigkeit mit einer eigenen großen masse dagegendonnert.
Japp, aber das war selbst für Star Wars Verhältnisse schon falsch zum Kanon.

Aber wie erwähnt geht es beim Warp ja nicht wirklich um "Schneller als Licht"

Btw wenn Materie mit Lichtgeschwindigkeit aufeinandertriffe hast du den selben Effekt wie Materie, Antimaterie Annihilation.
Niederbayern88 schrieb:Ja der Raum ist größtenteils Leer. Aber nicht alles. Du kannst nicht jeden Meter auf deinen Weg so genau "scannen" damit du sagst "jo alles frei".
Alles nicht, blieben die Gefahren durch Wasserstoffatome und Staub. Aber da wir über eine Warblase redend die die Raumzeit um sich krümmt oder was auch immer, ist es schwer zu sagen wie es mit Kollosionen aussieht.

Wikipedia: Alcubierre_drive#Damaging_effect_on_destination

Hier mal überhaupt wie sich das so darstellt und wo ganze andere Probleme liegen, (abgesehen davon das das Universum es wohl gar nicht erlaubt)
Niederbayern88 schrieb:Werd auf deine Beiträge eh nimmer antworten und sie ignorieren. Ist eh das beste weil eh keiner so klug ist wie du....
Doch, klar, einige sogar noch mehr. Aber ist eben nicht der UH Bereich. Da muss man mit Kommentaren rechnen.

btw habe ich dir nur gesagt nicht den Star Wars Film oder sonstwas als Beispiel zu nehmen.


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