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Datenbank - Sprungtore
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Dies ist eine Vorabversion. Änderungen sind gut möglich.
Folgende Unterteilung besteht:
1. Wie falte ich den Raum, damit ein Wurmloch entsteht?
2. Wie kann ich ein Raumschiff durchschicken, ohne es zu zerstören?
3. Warum können wir die Tore nur nachbauen aber nicht verstehen?
Zu 1.
1935 haben Einstein und Nathan Rosen nachgewiesen, dass nach der allgemeinen
Relativitätstheorie "Brücken" möglich sind - wir nennen sie Wurmlöcher. Die
Einstein-Rosen-Brücken haben eine extrem kurze Lebensdauer, so dass kein
Raumschiff sie passieren könnte - jedes Gefährt müsste an den Singularitäten
scheitern, zu denen sich die Brücken verjüngen würden.
Um solch ein Wurmloch zu erzeugen braucht man eine Raumzeitregion mit negativer
Krümmung, ähnlich der Oberfläche eines Sattels. Gewöhnliche Materie besitzt eine
positive Krümmung, wie sie die Oberfläche einer Kugel aufweist. Man benötigt also
Materie mit negativer Energiedichte. Die Quantenmechanik lässt dies an einigen
Stellen zu, solange sie durch positive Energiedichte an anderen Stellen
ausgeglichen wird, so dass die Gesamtenergie positiv bleibt.
Wie erzeugt man nun eine solche negative Energiedichte? Hier hilft der
Casimir-Effekt.
Im absoluten Vakuum entstehen andauernd virtuelle Photonen und Antiphotonen, die
sich im gleichen Moment wieder vernichten. Stellt man nun in dieses Vakuum zwei
sich fast berührende Metallplatten, so wirken diese wie Spiegel und erlauben nur
virtuellen Teilchen von bestimmten, resonanten Wellenlängen in ihrem Zwischenraum
zu existieren. Das bezeichnet man als Casimir-Effekt.
Da virtuelle Photonen zwischen den Platten nur resonante Wellenlängen besitzen
können, werden sie dort in etwas geringerer Zahl vorkommen als in der Region
außerhalb der Platten.
Wenn sich weniger virtuelle Teilchen zwischen den Platten befinden, so ist deren
Energiedichte geringer als anderswo. Die Gesamtenergiedichte im "leeren" Raum
fern von den Platten muss Null sein, weil die Energiedichte sonst den Raum
verwürfe und er nicht flach wäre. Wenn also die Energiedichte zwischen den
Platten geringer ist als die Energiedichte weiter fort, dann muss sie negativ
sein.
Es gilt, je geringer der Abstand der Platten, desto weniger virtuelle Teilchen,
desto negativer die Energiedichte. Ist nun der Abstand der Platten klein genug
(ein Lichtquantom, wird unter 2. erklärt) und es existiert noch ein zweites genau
gleichgerichtetes Plattenpaar anderswo, reichen diese beiden "Nadelstiche" in die
Raumzeit aus, damit sich deren Spitzen berühren und ein Wurmloch bilden.
Durch dieses Wurmloch kann jetzt genau ein Quantom transportiert werden, bevor
durch die unstete virtuelle Teilchenfluktuation das Wurmloch in sich
zusammenbricht und kurz darauf wieder neu entsteht. Es ist nun für ein neues
Quantom bereit.
Hiermit sind wir wohl das einzige SciFi-Universum, das erklärt, WIE man die
Raumzeit faltet und nicht nur DASS man die Raumzeit faltet.
Zu 2.
Die Lebensdauer und die Größe dieses Wurmlochs ist nun so gering, dass es gerade
ausreicht ein Atom hindurch zu schicken. Wir brachen also sehr viele dieser
Platten. Als Platten im weiteren Sinne kann man auch Metallstäbe bezeichnen, die
parallel zu einander angeordnet werden. Pro Lichtjahr, das das Wurmloch
überbrücken soll, müssen diese Stäbe 100 Meter lang sein.
Um einen Menschen zu versetzen braucht man ca. 90.000.000.000.000 Wurmlöcher. Das
entspricht 45.000.000.000.000 Stäbe (bei rechteckiger Anordnung der Stäbe). Diese
Stäbe bestehen jeweils aus einer einzigen langen Reihe von Cäsium-Atomen. Bei
einem Radius von 10^-7 cm pro Atom ergibt das ein Quadrat von 1,9 cm Kantenlänge.
Um selbst das größte Raumschiff zu versetzen (kugelförmig, 2500 m Durchmesser)
braucht man eine Kantenlänge von 11 m. Diese Daten gehen davon aus, dass das
Objekt jeweils scheibchenweise durch die Wurmlöcher geschleust wird.
Wie wird nun dieses Schleusen bewerkstelligt?
Atome absorbieren Licht einer charakteristischen Farbe. Ein Lichtstrahl mit
dieser Frabe wird von den Atomen daher merklich abgeschwächt. Auf diese Weise
lassen sich selbst geringe Mengen von Sputengasen nachweisen. Allerdings versagt
die Methode, wenn nur ein einzelnes Gasatom vorhanden ist. Die Abschwächung des
Lichtstrahls ist dann viel zu klein. Um einzelne Atome zu beoabachten, gibt es
folgenden Trick: Man bringt das Atom zwischen zwei hochrefelktierende Spiegel,
die Cäsium-"Platten". Diese Spiegel bilden einen optischen Resonator, in dem das
Licht vielfach hin und her reflektiert wird. Bei jedem einzelnen Duchlauf ist die
Abschwächung des Lichts durch das Atom zwar klein, aber nach vielen Refelexionen
ergibt sich ein großer Effekt.
Da der Abstand der beiden "Platten" sehr klein ist, strahlt das Atom die
aufgenommenen Energie wieder in den Resonator ab. Es kommt dann zu einem
periodischen Austausch von Energie zwischen dem Atom un dem Lichtfeld. Soch ein
oszillierender Energieaustausch zwischen zwei gekoppelten Systemen ist
grundsätzlich nichts Neues. Er ist zum Beispiel für chemische Bindung zwischen
ungeladenen Atomen verantwortlich. Diese Bindung kommt dadurch zustande, dass die
Elektronen von dem einen Atom zum anderen springen können und so die Atome wie
Klebstoff zusammenhalten.
Im Fall des Atoms un des Lichtquants bildet sich ebenfalls ein Molekül mit einem
gebundenen Zustand, ein sog. Lichtquantom kurz Quantom. Das bedeutet, dass das
Atom vom Lichtquant wie von einer Pinzette zwischen den Spiegeln festgehalten
wird. Diesen Effekt können wir uns zu Nutze machen.
Mit Hilfe von Lasern werden die Atome des zu transportiernden Objekts aus dem
Objekt herausgeschossen und zwischen den Platten in den obigen Zustand versetzt.
Das entstandene Quantom kann dann wegens des Pinzetteneffekts genau durch das
Wurmloch geschickt werden. Dies geschieht mit dem Lichtdruck eines genau
getimeten Lasers. Nach Austritt des Moleküls aus der Gegenstation zerfällt das
Quantom wieder, da die reflektierenden Spiegel fehlen. Im gleichen Moment
reagiert das Atom wieder mit seinen zur gleichen Zeit transportierten
Nachbaratomen. Es werden wieder die ursprünglichen Moleküle gebildet und
schließlich wieder der Ausgangskörper.
Dazu muss das Objekt, z.B. ein Raumschiff, mit konstanter Geschwindikeit von 2,17
km/h auf die Cäsiummatrix zufliegen. Der optische Effekt ist folgender. Da die
Moleküle und Atome schrittweise mit Laser zerschossen werden, entsteht ein
gleisendes Licht. Das Raumschiff wird in die kleine Matrix "gesaugt". Das sieht
so ähnlich aus, wie der Warp-Antriebseffekt bei Star Trek.
Sehr wichtig ist auch das Vakuum. Desewgen können Sprungtore nur im freinen
Weltraum gebaut werden.
Zu 3.
Mit extrem hohem technischen Aufwand haben wir es geschafft, neue Cäsiummatrixen
zu gießen. Wir verwenden dabei nur die bekannten Längen und Durchmesser, da
andere Werte keine Wurmlöcher ergeben haben. Wir kennen die Gesetzmäßigkeit
nicht, die dahinter steckt. Deswegen sind auch nur Sprungtore in bestimmten
Abständen möglich ([5,17,23.. LJ; hihi]). Außerdem können wir zwar die Computer
und die Software nachbauen bzw. kopieren, die den ganzen Vorgang steuern. Bis
jetzt konnte allerdings noch kein Wissenschaftler das Programm dekompilieren, das
die Laser für diesen hyperkomplexen Vorgang steuert. Wir sind nicht in der Lage,
solch ein Programm selbst zu entwickeln.
Beispiel: Ein 23-Lichtjahre Sprungtor:
Die Cäsiummatrix ist 2,3 km lang, mit einer Kantenlänge von 11 Meter.
Ein Ende der Matrix bildet den Brennpunkt eines Hyperboliden, in den die
Raumschiffe einfliegen müssen. Auf den Hyperboliden sind die Laser und die
magnetischen Fesselfelder, die die konstante Geschwindigkeit von 2,17 km
gewährleisten, anbebracht. Am anderen Ende der Matrix ist ein ähnliches System.
Dieses dient allerdings als Austrittspunkt der Raumschiffe. Die Cäsiummatrix wird
in einer dreifach-gehärteten Duraniumstahl Legierung stabilisiert.
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