Das ist mal eine gute Nachricht in schlechten Zeiten und wird vor allem die „Treckie Fans“ erfreuen: ein Astrophysiker der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen entdeckt neue theoretische L\u00f6sungen f\u00fcr hyperschnelle Solitonen.<\/p>\n\n\n\n
(pug) Wenn Reisen zu fernen Sternen innerhalb der Lebenszeit eines Menschen m\u00f6glich sein sollen, muss ein Antrieb gefunden werden, der schneller als Lichtgeschwindigkeit ist. Bisherige Forschungen \u00fcber den \u00fcberlichtschnellen Transport auf der Grundlage von Einsteins Allgemeiner Relativit\u00e4tstheorie erfordern riesige Mengen hypothetischer Teilchen und Materiezust\u00e4nde, die \u201eexotische\u201c physikalische Eigenschaften wie eine negative Energiedichte aufweisen. Diese Art von Materie ist derzeit entweder nicht zu finden oder kann nicht in brauchbaren Mengen hergestellt werden. Ein Forscher der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen hingegen umgeht dieses Problem: Er konstruiert aus Quellen mit ausschlie\u00dflich positiver Energie eine neue Klasse von hyperschnellen \u201eSolitonen\u201c, die Reisen mit beliebiger Geschwindigkeit erm\u00f6glichen k\u00f6nnten. Die Ergebnisse der Studie sind ist in der Fachzeitschrift Classical and Quantum Gravity<\/em> erschienen.<\/p>\n\n\n\n Der Autor der Arbeit, Dr. Erik Lentz, analysierte bestehende Forschungsarbeiten und entdeckte L\u00fccken in fr\u00fcheren Studien zum \u201eWarp-Antrieb\u201c. Lentz bemerkte, dass es noch nicht erforschte Konfigurationen der Raum-Zeit-Kr\u00fcmmung gibt, die in \u201eSolitonen\u201c organisiert sind. Diese haben das Potenzial, das R\u00e4tsel zu l\u00f6sen, und sind gleichzeitig physikalisch realisierbar. Ein Soliton \u2013 in diesem Zusammenhang auch informell als Warpblase bezeichnet \u2013 ist eine kompakte Welle, die ihre Form beibeh\u00e4lt und sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Lentz leitete die Einstein-Gleichungen f\u00fcr unerforschte Soliton-Konfigurationen ab, bei denen die \u201cshift vector\u201c-Komponenten der Raum-Zeit-Metrik einer hyperbolischen Beziehung gehorchen. Dabei fand er heraus, dass die ver\u00e4nderten Raum-Zeit-Geometrien auf eine Weise gebildet werden k\u00f6nnen, die auch mit konventionellen Energiequellen funktioniert.<\/p>\n\n\n\n Gen\u00fcgend Energie vorausgesetzt, k\u00f6nnten auf dieser Basis Weltraumreisen zu Proxima Centauri, unserem n\u00e4chsten Stern, und zur\u00fcck zur Erde innerhalb einiger Jahre statt innerhalb von Jahrzehnten oder Jahrtausenden m\u00f6glich sein. Ein Mensch k\u00f6nnte also die Reise im Laufe seines Lebens antreten. Zum Vergleich: Mit der heutigen Raketentechnologie w\u00fcrde die einfache Reise mehr als 50.000 Jahre dauern.<\/p>\n\n\n\n Dar\u00fcber hinaus wurden die Solitonen so konfiguriert, dass sie eine Region mit minimalen Gezeitenkr\u00e4ften enthalten, so dass der Zeitablauf innerhalb des Solitons dem au\u00dferhalb entspricht: eine ideale Umgebung f\u00fcr ein Raumschiff. Das bedeutet, dass es nicht zu den Komplikationen des so genannten \u201eZwillingsparadoxons\u201c kommen w\u00fcrde, bei dem ein Zwilling, der nahe der Lichtgeschwindigkeit reist, viel langsamer altern w\u00fcrde als der andere Zwilling, der auf der Erde geblieben ist: Tats\u00e4chlich w\u00fcrden beide Zwillinge nach den neuen Gleichungen gleich alt sein, wenn sie wieder vereint sind.<\/p>\n\n\n\n \u201eDiese Arbeit hat das Problem des Reisens mit \u00dcberlichtgeschwindigkeit einen Schritt weg von der theoretischen Forschung in der Grundlagenphysik und n\u00e4her an die Technik gebracht\u201c, sagt Lentz. \u201eDer n\u00e4chste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie man die astronomische Energiemenge, die ben\u00f6tigt wird, in den Bereich heutiger Technologien bringen kann, wie zum Beispiel ein gro\u00dfes modernes Kernspaltungskraftwerk. Dann k\u00f6nnten wir \u00fcber den Bau der ersten Prototypen sprechen.“<\/p>\n\n\n\n Derzeit ist der Energiebedarf f\u00fcr diese neue Art des Raumfahrtantriebs noch immens. Lentz erkl\u00e4rt: \u201eDie Energie, die f\u00fcr diesen Antrieb bei Lichtgeschwindigkeit f\u00fcr ein Raumschiff mit einem Radius von 100 Metern ben\u00f6tigt wird, liegt in der Gr\u00f6\u00dfenordnung des Hundertfachen der Masse des Planeten Jupiter. Die Energieeinsparung m\u00fcsste drastisch sein, im Bereich von etwa 30 Gr\u00f6\u00dfenordnungen, um in die Reichweite moderner Kernspaltungsreaktoren zu kommen. Gl\u00fccklicherweise wurden in fr\u00fcheren Forschungen mehrere energiesparende Mechanismen vorgeschlagen, die die ben\u00f6tigte Energie potenziell um fast 60 Gr\u00f6\u00dfenordnungen senken k\u00f6nnte.\u201c<\/p>\n\n\n\n