Jetzt geht es hier mal richtig voran mit der Serie, oder? Nun folgt der lange erwarteten Beitrag über Antimaterieantrieb. Danke an Osaka, der mir einiges an Material für den Beitrag lieferte.
Veröffentliche Beiträge in “Wissenschaft”
Wissenschaftliche Neuigkeiten, Erkenntnisse
Lange Zeit war es ruhig um das Projekt "Alternative Raumantriebe", aber jetzt ist es endlich soweit. Ich habe mir jetzt mal Zeit genommen, die Serie fortzusetzen bzw. zu Ende zu führen. Heute Teil 7: Der nukleare Detonationsantrieb.
In einem Artikel von Spiegel online wird über die Pläne der Nasa aus den 70er Jahren berichtet. Dort wird von den Entwürfen berichtet, die in Sommer-Meetings erdacht wurden und Städte im All vorsahen.
Mit nahezu abenteuerlich anmutenden Konstruktionsvorschlägen (Kanonen auf dem Mond sollten 50-Tonnen-Pakete zur Baustelle schießen) über Sicherheitsbedenken (Schutzhülle aus Mondgestein gegen Minimeteoriten) bis zu der Idee, dass die Station mittels Sonnenkollektoren und einer Felderbewirtschaftung völlig autark leben sollte, trumpfen die Autoren auf.
Und wo sind wir heute - wie sieht die Realität aus? Mühselig halten Astronauten die halbfertige ISS am Leben, die eher Forschungslabor sein soll, statt Lebensraum. Aber es wird schon wieder von Landungen auf dem Mond geträumt...
Was anderes erwartet? Heute morgen im Spiegel gefunden.
Im Spiegel online fand ich heute Auszüge aus einer hochinteressanten, wenn auch kontroversen Diskussion: Gibt es sowas wie Evolution und hat Gott die Finger mit im Spiel?
Ein Evolutionsbiologe argumentiert folgendermaßen:
Intelligent Design nimmt also an, dass der Mensch zu komplex ist, um auf evolutivem Weg entstanden zu sein. Um dieses einfache Problem zu umgehen, schaffen wir einfach ein höheres Wesen. Wo bitte kommt dieses höhere Wesen denn her? Vielleicht ebenfalls von einem noch höheren Wesen?
Mh, guter Ansatz, leider hat er vergessen, dass die Ansatztheorie leider 0 Punkte bringt, denn wer oder was hat denn den Urknall verursacht?
Ein Befürworter der Kreationismustheorie bringt seine Meinung wie folgt auf den Punkt:
Es sind übrigens nicht nur 'Spinner' in den USA die an die Schöpfung glauben. Ich glaube, dass Gott die Welt vor ca. 6000 Jahren erschaffen hat. Ich glaube an die Schöpfung in 6 Tagen. Ich glaube an Himmel und Hölle, und ich glaube, dass Jesus Christus Gott ist und für alle Menschen am Kreuz gestorben ist, auf das jeder Mensch durch den Glauben an ihn in den Himmel kommen kann. Die Evolutionstheorie ist meines Wissens wirklich nur ein dürftiges Gerüst, welches viele Thesen aufstellt und viele Fragen offen lässt.
Auch schlecht! Wieso schaffen wir es nachzuweisen, dass es hier Knochen und Werkzeuge gibt, die weitaus älter als 6.000 Jahre sind? Deswegen hat auch meiner Meinung nach die Kreationismustheorie zu wenig Durchsetzungsvermögen. Wir haben mittlerweile zu viele Beweise gesammelt, dass es doch ein paar Tage länger gedauert hat, bis das Universum im heutigen Zustand war!
Im Spiegel fand ich heute einen Artikel über Michael Black. Seines Zeichens Meterologe hat er ein gar merkwürdiges Hobby...
Er fliegt mit seinem Propellerflugzeug in Hurrikane hinein und fotografiert, misst und beobachtet. Seine Maschine ist dabei ein fliegendes Labor, das permanent Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Turbulenzen registriert und sofort auswertet bzw. an die Bodenstation in Miami schickt. Während des Fluges durch den Hurrikan werden auch Sonden abgeworfen, die Messungen in tieferen Luftschichten vornehmen.
Was erhofft sich nun Michael Black von seinen waghalsigen Abenteuern? Er möchte mit seinen Flügen die Berechnung von Modellen zur Hurrikan-Vorhersage verbessern bzw. erweitern.Freitag früh fiel 6:30 Uhr der Startschuss. Wir bestiegen den Bus und fuhren nach Berlin. Man glaubt garnicht, wie langsam Bus fahren auf der Autobahn sein kann. Und als wir endlich den Berliner Ring erreichten und kurz vor dem Ziel standen, entschloss sich der Busfahrer, Pause anzuordnen, damit wir uns mit dem anderen Bus treffen können.
Nach einer halben Stunde ging es weiter und wir fuhren nach Charlottenburg, um dort mit einer Fähre eine Spreerundfahrt zu machen. Es ging vorbei am Reichstag, am ehemaligen Palast der Republik, an der Museumsinsel, bis wir bei den Molecule Man wendeten und wieder zurück fuhren. Friedrichstraße stiegen wir dann aus und hatten bis 17 Uhr Freizeit. Wir nutzten die Gelegenheit, um die Ausstellung anlässlich des Einsteinjahres im Kronprinzenpalais zu besuchen.
Die Ausstellung war sehr gut gemacht. Im Erdgeschoss wurden die Grundlagen vorgestellt, die zur Zeit von Einsteins Relativitätstheorie existierten, in der ersten Etage wurden die Probleme, die in der Physik existieren vorgestellt bzw. wie Einstein sie löste. Letztendlich im dritten Stock wurde der aktuelle Stand von der praktischen Überprüfung seiner Theorien vorgestellt. Gleichzeitig aber die Widersprüche mit denen Albert Einstein zu kämpfen hatte. So zum Beispiel die Quantentheorie, die er zu widerlegen suchte. Dazu entwickelte er Gedankenexperimente, die auf gesundem Menschenverstand basierten. Eines davon entwickelte Einstein mit seinen beiden Studenten Podolsky und Rosen.
Bei diesem Experiment werden 2 verschränkte Photonen erzeugte. Verschränkt bedeutet in dem Fall, dass sobald die Polarisation des einen Photons festgelegt wird, auch die Polarisation des anderen Photons feststeht. Gemäß der Quantentheorie ist die Polarisation unbestimmt, solange sie nicht gemessen wird (Stichwort: Schrödingers Katze) Damit würde bedeuten, sobald ich zwei verschränkte Photonen erzeuge, diese in unterschiedliche Richtungen leite und die Polarisation eines Photons festlege, wird automatisch auch die Polarisation des anderen Photons festgelegt (theoretisch egal wo im Universum es sich befindet). Bevor jetzt die Fantasie des einen oder anderen aufblüht - nein, Informationen lassen sich damit nicht in Überlichtgeschwindigkeit übertragen - schließlich müssen ja die Teilchen irgendwo herkommen.
Genutzt werden kann dieser Effekt zur Quantenkryptographie, also Verschlüsselung - ziemlich effektiv, da kein Angreifer die Möglichkeit hätte, die Information zu lesen, den in dem Moment, wo er die Polarisation anfragen würde, wäre sie für das Photon und seinen Partner festgelegt. Aber zurück zum Tag...
Mit qualmenden Köpfen verließen wir die Ausstellung und gingen noch mal zum Checkpoint Charly. Von dort aus ging es zurück zum Bus und dann wieder heimwärts. Je näher ich Dresden kam, desto nervöser wurde ich. Etwas beschränkter Platz im Bus und kühler Luftzug im Nacken sorgten zusätzlich für ziemlich heftige Kopfschmerzen. Am Auto angekommen, machte ich mich sofort auf den Weg nach Nürnberg, wo Loni mich wartete.
Bis Nürnberg war die Strecke einfach und leicht überschaubar. Was danach folgte, war entweder ein zu kompliziertes Nürnberger Autobahnsystem, persönliche Dummheit oder miserable Angaben aus den Routenplanern - oder eine Mischung von allem. Nachdem ich 22:45 kurz vor Nürnberg stand, war ich froh zwei Stunden später Loni in meine Arme nehmen zu können.
Wie immer verging die Zeit viel zu schnell, aber wir haben es dennoch geschafft, uns mit Osaka zu treffen und einen schönen Nachmittag mit einander zu verbringen. Und Montag morgen hieß es wieder Abschied nehmen und gen Heimat zu fahren. Wenn ich überhaupt etwas genießen konnte, war es die Fahrt gen Osten - in die Sonne hinein...
Einstein tauchte bei mir heute schon mal auf und soll es jetzt schon wieder tun. heise berichtete letztens, dass ein Student an der Universität Leiden ein Manuskript mit dem Titel "Quantentheorie des einatomigen idealen Gases - Zweite Abhandlung" fand. Wie sich beim googeln herausstellte, hatte der Student eine originale Arbeit von Einstein gefunden.
Darin beschrieben ist die Bose-Einstein-Kondensation, die 1995 erst nachgewiesen wurde und wo zu Beginn dieses Jahrtausends die daran forschenden Wissenschaftler den Nobelpreis erhielten. Eingescannte Bilder der Arbeit kann man beim Lorentz-Institut der Leidener Universität bewundern.
Gestern abend war ich im Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme um dem Vortrag Die Kraft des Lichts von Prof. Dr. Roland Sauerbrey beizuwohnen.
Zu Beginn erläuterte Professor Sauerbrey wie man eine hohe Intensität erreicht. Intensität ist Energie pro Fläche pro Zeit. Um also eine hohe Intensität zu erreichen, schraubt man entweder die Energie hoch oder man setzt das Zeitintervall unheimlich klein. So klein, das man einen Laserimpuls über eine Zeit von ca. 100 Femtosekunden aussendet. Der Laser hat dabei einen Durchmesser von 10 cm. Um sich das bildlich vorzustellen, stellt man sich vor, wie das Licht aus dem Laser mit Lichtgeschwindigkeit austritt. Wenn man die Länge des Lasers messen würde, käme man auf ungefähr Haaresbreite.
Weiter ging die Vorstellung mit der Größenordnung der Intensität. 10 hoch 20 Watt pro cm² erreichen die Hochintensitätslaser heutzutage. Um sich davon eine Vorstellung zu bilden, muss man sich eine Linse mit dem Erddurchmesser vorstellen, die das gesamte Licht, das die Erde trifft aufnimmt und auf einen Punkt von 0,1 mm² bündelt. In diesem Punkt wird diese Intensität erreicht.
Was fängt man nun mit so einem Hochintensitätslaser an. Zum einen kann man durch das entstehende Feld Elektronen beschleunigen. Oder Isotope für medizinische Zwecke herstellen, zum Beispiel für die Positronen-Emissions-Tomographie. Oder um Kernfusion oder Kernreaktion labortechnisch zu untersuchen. Oder um die Zusammensetzung der Atmosphäre zu untersuchen. Dazu schießt man mit dem Laser einfach mal gen Himmel (siehe Flyer) und mißt mit Hilfe eines Spektrographen die vorhanden Elemente aus.
Zwei Themen waren aber für mich von besonderem Interesse. Ein Thema begann der Professor mit dem Satz "Wer immer noch denkt mit Windmühlen könne man Strom erzeugen, der irrt". Gut - so weit ich weiß, werden in Sachsen 10% der benötigten Energie aus Windkrafträdern gewonnen. Aber deswegen habe ich mich doch etwas schwer, an Kernkraft zu glauben. Doch mit dieser Lösung könnte sich meine Meinung ändern. Mit Hilfe von Hochintensitätslasern ist es den Forschern gelungen, das radioaktive Isotop Jod-129 (Halbwertszeit: 15 Millionen Jahre, sammelt sich in der Schilddrüse) in das Edelgas Xenon umzuwandeln, das in der Industrie sehr begeehrt ist (wir alle kennen die doofen Xenonscheinwerfer). Leider gelang das bisher nur im Labormaßstab mit einzelnen Atomen, die 25 Minuten lang gelasert wurden. Also weit von einem praktikablen Einsatz entfernt.
Noch von Interesse war das Vakuum. Populärwissenschaftlich ist ja das Vakuum leer. Nichts drin. Ist aber nicht wahr. Jede Menge Strahlung ist dort zu finden, ganz zu schweigen von Neutrinos und ähnlich schwer nachweisbaren Teilchen. So zum Beispiel die virtuellen Teilchen. Virtuelle Teilchen sind Paare aus Teilchen und Antiteilchen (z.B. Elektron und Positron) die kurz entstehen und sich gleich darauf wieder vernichten. Soweit die aktuelle Theorie. Und theoretisch findet dieser Prozess pausenlos statt. Praktisch könnte man das prüfen wenn man zwei Laser in entgegengesetzter Richtung aufstellt und jeweils auf Schwingung des Elektrons bzw. Positrons abstimmt. Jetzt sollte es gelingen, das Pärchen kurz nach ihrer "Geburt" zu trennen, sodass sie sich nicht sofort wieder vernichten. Im Klartext würde damit folgendes passieren: man erzeugt aus Licht Materie!
Ich fand den Vortrag hochinteressant und ehrlich gesagt war die Stunde so schnell um, dass ich es garnicht bemerkt hab. Auf dem Heimweg hab ich noch einen Flyer für eine Austellung gefunden. Selbstähnlichkeit heißt sie und findet vom 19. August bis 14. Oktober im MPI für Physik komplexer Systeme statt.
Heute möchte ich die Serie der alternativen Raumantriebe mit dem Mikrowellenantrieb fortsetzen. Der Science-Fiction-Autor Robert Forward kam auf die Idee ein Raumschiff zu konstruieren, welches keinen eigenen Antrieb besitzt. Dieses Raumschiff nannte er Starwisp und es basiert auf einem Mikrowellensegel.