Scotty, Energie! Auf dem Weg zum Warpantrieb

Zumindest ein unterlichtschneller Warpantrieb soll schon mit dem gegenwärtigen physikalischen Wissen machbar sein. Wir dürfen uns eine aufrecht fliegende Metallplatte in einer durch Raumzeitkrümmung gebildeten Blase vorstellen. Wie groß die Blase ist, und wie schnell die Zeit darin vergeht, können wir wählen.

So oder so ähnlich: APL-Warpschiff reist in einer Raumzeitkrümmung.

Im Schneckentempo zum Warpantrieb

Die Lichtgeschwindigkeit mag ein Naturgesetz sein. Aber Gesetze können, wenn nicht gebrochen, dann doch umgangen werden. Das ermöglicht Ideen für Überlichtantriebe, um zu den Sternen und Exoplaneten zu fliegen, ohne dafür Jahrtausende zu brauchen.

Wie eine Schnecke, die dem Ziel entgegen kriecht, so macht auch die Warpantriebstheorie langsame Fortschritte. Neueste Etappe: Eine Jupiter- oder Sonnenmasse an negativer Energie wie beim Alcubierre-Antrieb ist vielleicht gar nicht nötig, um eine Warpblase zu bilden.

Forscher von Applied Physics (APL) in New York wollen nun gezeigt haben, dass mehrere Klassen von Warpantrieben in der Allgemeinen Relativitätstheorie möglich seien.

Bisher galt:

  • dass eine riesige Menge an negativer Energie nötig sei, wobei negative Energie aber gerade mal nur in Quantenfluktuationen existiere,
  • dass es zu Quanten-Verdunstung und vielen anderen Problemen führe,
  • dass der Versuch der NASA, einen physikalischen Warpantrieb zu erfinden, seit 2012 kein Ergebnis gebracht habe.

Neue Warpantriebskonzepte

Jetzt meint Applied Physics:

  • dass man das weltweit erste Modell für einen physikalischen Warpantrieb veröffentlicht habe. Dieser Warpantrieb sei zwar nur unterlichtschnell, aber nah dran.
  • dass dieser Warpantrieb im Unterschied zu allen vorherigen Überlegungen keine negative Energie benötige.
  • dass alle Kritik am bisherigen Favoriten, dem Alcubierre Drive, irrelevant sei, weil man sich ja einfach auf die physikalisch möglichen Konzepte beschränken könne.

Diese APL-Warpantriebskonzepte sollen

  • mit normaler, positiver Energie funktionieren,
  • symmetrische Sphären bilden,
  • Überlichtantriebe ermöglichen, die Quantenungleichheiten berücksichtigen,
  • die Alcubierre-Antriebsmetrik so optimieren, dass der Bedarf an negativer Energie um zwei Größenordnungen gesenkt werde,
  • die Raumzeit im Warpfeld wählbar machen, so dass Raumvolumen und Geschwindigkeit des Zeitverlaufs kontrollierbar seien,
  • zeigen, dass alle Warpantriebe eine Hülle aus gewöhnlichem oder exotischem Material seien, die Beschleunigung benötige, um die Masseträgheit zu überwinden,
  • zeigen, dass bereits mit dem physikalischen Gegenwartswissen unterlichtschnelle, sphärisch symmetrische Raumzeit nach Warpantriebsprinzipien konstruiert werden könne,
  • zeigen, dass ein solches Raumschiff weniger Energie benötige, wenn es breit und hoch sei, also eher einer aufrecht fliegenden Metallplatte ähneln würde als der Enterprise oder einem Space Shuttle.

Ein solches warpfähiges Raumschiff besäße einen Passagierbereich mit flacher Raumzeit und einen Warpschild aus Metamaterial. Vor ihm wäre die Raumzeit flach, hinter ihm asymptotisch immer flacher werdend.

Beschleunigung und Geschwindigkeit ergeben sich nicht durch bloße Raumzeit-Verkrümmung. Ein Triebwerk braucht es zusätzlich.

Nicht gleich Tickets vorbestellen

Bis wir den ersten Warp-Flug von unseren heimischen VR-Räumen aus miterleben dürfen, wird wohl noch etwas Zeit vergehen. Immerhin hat die Entdeckung von Gravitationswellen 2016 durch das LIGO aber gezeigt, dass die Natur sowas nicht nur zulässt, sondern selber macht.

Man darf nur nicht glauben, dass man alle Probleme auf einmal lösen können muss. Sonst würden vielleicht noch heute die Techniker über der Theorie des Internets brüten. Stattdessen hatten sie das Problem in mehrere Schichten – für sich je mit Vor- und Nachteilen – aufgeteilt, angepackt und bewältigt.

Mehr als eine Quanten- oder Nano-Warpblase im Labor, muss es für den Anfang gar nicht sein. Danach sollte sie von A nach B bewegt werden.

Quellen

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