Schwerkraftantrieb

Das "innerhalb unseres derzeitigen Verständnisses von Physik" macht dies schwierig. Unser derzeitiges Verständnis ist, dass die Krümmung der Raumzeit eng mit der Verteilung von Materie und Energie in der Raumzeit verbunden ist.

Jetzt gibt es den bekannten Alcubierre-Antrieb , der eine ftl-Reise ermöglicht (in einem globalen Rahmen bewegt sich nichts schneller als lokal mit Licht). Der Alcubierre-Antrieb erfordert jedoch exotisches Material (mit negativer Masse) und einen extremen Energieverbrauch (die Kraft von mehreren Milliarden Sternen), um zu funktionieren. Unser derzeitiges Verständnis erlaubt es nicht, einen funktionierenden Alcubierre-Antrieb zu bauen.

Es gibt ähnliche, aber Low-Tech-Methoden, um die Raumzeit zu krümmen. Wenn Sie beispielsweise einen Planeten in den Weltraum schleudern, kann er ein Raumschiff durch die Gravitation hinter sich herziehen. Das ist wahrscheinlich nicht das, was Sie dachten, aber es beinhaltet die Biegung der Raumzeit, um die Bewegung in Richtung eines Schwerpunkts in eine gerichtete Bewegung umzuwandeln.

Das Problem ist im Wesentlichen Folgendes: Um die Raumzeit zu krümmen, müssen Sie große Mengen an Masse bewegen, und wenn Sie große Massen bewegen können, warum bewegen Sie nicht einfach das Raumschiff? Es gibt eine sehr Ausnahme davon. Wenn sich die große Masse bereits bewegt, können Sie ein wenig von ihrem Schwung stehlen und viel Geschwindigkeit gewinnen. Dies wird als Gravitationsschleuder bezeichnet und ist sehr viel "echte Physik".

Auf die Spitze getrieben wird die Möglichkeit, an Geschwindigkeit zu gewinnen, indem man in die Ergosphäre eines rotierenden Schwarzen Lochs eintaucht. Dies könnte es einem Objekt ermöglichen, eine sehr große Menge an Energie aus dem Schwarzen Loch zu gewinnen (bis zu 20 % der Masse-Energie des Objekts). Auch dies ist kein Antrieb, den Sie mitnehmen können, sondern eine Möglichkeit, Ihre Geschwindigkeit zu steigern. Das Fliegen Ihres Raumfahrzeugs um ein Schwarzes Loch hat eine Reihe von Gesundheits- und Sicherheitsproblemen.

Dies ist im Wesentlichen eine Science-Fiction-Antwort, aber die wissenschaftsbasierte Komponente wird nicht vernachlässigt. Die Argumentation ähnelt einer Antwort auf diese Frage Intern konsistente Gravplattierung

Diese Antwort geht davon aus, dass der Gravitationsantrieb funktioniert, indem er eine Raumzeitkurve künstlich erzeugt und das Raumfahrzeug auf dieses künstliche Gravitationsfeld beschleunigt wird. Derzeit ist die einzige bekannte Möglichkeit, die Krümmung der Raumzeit zu beeinflussen, das Hinzufügen von Masse. Nehmen Sie an, dass es einen grundlegenden physikalischen Mechanismus gibt, der für die Krümmung der Raumzeit verantwortlich ist, und dass Energie hineingepumpt werden kann. Die gepumpte Energiemenge bestimmt den Krümmungsbetrag. Dies bestimmt wiederum die Beschleunigungsrate des Raumfahrzeugs.

Wenn das künstliche Gravitationsfeld so um das Raumschiff erzeugt werden kann, dass es „effektiv“ in Richtung seines Ziels fällt, beschleunigt das Schiff so, als ob es sich im freien Fall in einem natürlichen Gravitationsfeld befände.

Je nach Leistung der Schiffsreaktoren kann diese Beschleunigung beliebig hoch eingestellt werden. Im freien Fall gibt es keine erdrückenden Beschleunigungsdrücke, die das Schiffszubehör beschädigen oder verletzen könnten.

Ein separater Gravitationsantrieb kann sich um eine Hauptstrukturkomponente des Raumfahrzeugs herum aufbauen. Damit kann ein künstliches inneres Schwerefeld erzeugt werden, sodass die Raumfahrer während ihrer Reise die normale Schwerkraft genießen können.

Reality-Check:

Es gibt keinen bekannten physikalischen Mechanismus, der diesen Effekt erzielen kann. Dies ist rein hypothetisch. Denken Sie daran, dass dies im Wesentlichen eine Science-Fiction-Antwort ist. Die Gravitation basiert im allgemeinen Relativitätsmodell auf dem Konzept, dass die Krümmung der Raumzeit dafür verantwortlich ist. Daher hat diese Antwort zwei Dinge postuliert. Diese Raumzeitkrümmung kann künstlich ohne Masse erreicht werden und diese Krümmung hängt direkt von der Energiemenge ab, die in das krümmungserzeugende Feld gepumpt wird.

Nein. Sie könnten den Gravitomagnetismus verwenden , um eine Trägerrakete herzustellen, die nicht Teil des Schiffs ist, aber kein Mechanismus wird sich selbst bewegen können. Wenn Sie eine gefälschte Masse vor das Schiff projizieren und darauf fallen könnten (wie in der Antwort von a4android), haben Sie das Problem, dass sich der Generator auf dem Schiff befindet. Du kannst dich nicht anheben, indem du an deinen Bootstraps ziehst.

Sie müssen sich mit der Impulserhaltung auseinandersetzen. Der Schwerkraftring kann ein Schiff mit einer Beschleunigung von 100 G starten, ohne dass die Passagiere etwas spüren , aber der Werfer selbst wird dabei zurückprallen und benötigt einen weiteren Antriebsmechanismus, um die Bewegung des Werfers zu überprüfen und ihn wieder an seinen Platz zu bringen.

Ebenso würde der Phantommassenprojektor zurückprallen, wenn ein Schiff von der Phantommasse angezogen würde: Das Schiff und der separate Projektor bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen. Wenn Sie den Projektor in das Schiff einbauen, wird er für diesen Zweck unbrauchbar.

Impulserhaltung ist im Universum ziemlich grundlegend . Die Schwerkraft respektiert es.

Wenn Sie schräger sein möchten, könnte eine Rakete aus dunkler Materie (wie in dieser Antwort beschrieben ) die Schwerkraft als Kanal beinhalten, durch den normale Materie in dunkle Materie umgewandelt werden kann.

Stellen Sie sich die Planeten als Kugeln vor, die auf einem gelehrten Blatt herumrollen. Es ist leicht, sich größere Bälle vorzustellen, die ausgeprägtere Kurven erzeugen. Stellen Sie sich jetzt vor, Sie finden heraus, wie Sie die Schwerkraft bis zu dem Punkt kontrollieren können, an dem Sie sich wie alberner Kitt im Weltraum dehnen können. Sie können sich einen Platz im Raum schnappen und ihn weit ausdehnen. Jetzt schnappen Sie sich einen anderen von weit weg und strecken Sie diesen einen Weg nach draußen. Berühren Sie sie zusammen und lassen Sie ein Schiff zwischen ihnen passieren. Sie bewegen sich, indem Sie die Schwerkraft manipulieren, die wirklich die Krümmung des Raums manipuliert. Das Reisen wird dadurch begrenzt, wie stark Sie den Raum dehnen können und welche seltsamen Effekte dabei auftreten.

Ja, irgendwie haben wir die Mathematik noch nicht gelöst, wir wissen nicht einmal, wie vieles davon aussieht, aber wir verstehen, dass es da ist. Es gibt Gleichungen, an denen die wissenschaftliche Gemeinschaft arbeitet, die es uns möglicherweise ermöglichen, direkte Manipulationen der Raumzeit in den Griff zu bekommen, wenn wir sie jemals vervollständigen und lösen. Wenn wir die Mathematik lösen können, können wir theoretisch Artefakte bauen, die es uns ermöglichen würden, die Raumzeit zu krümmen. Das ermöglicht es Ihnen, künstliche Masse-Energie zu erzeugen und zu nutzen, und führt zu vielen interessanten Anwendungen; künstliche schwarze Löcher, "Nullpunktenergie" (was eigentlich auf dasselbe hinausläuft), künstliche Masse (sowohl real als auch virtuell), künstliche Schwerkraft, rückwirkungsfreier Antrieb, Trägheitsdämpfer, Zeitreisen usw. im Grunde die vollständige Liste von "McGuffins-Freunde lassen Freunde nicht haben"

Aber

Wir haben nicht die Mathematik, wir sind wahrscheinlich einen Paradigmenwechsel davon entfernt, die Gleichungen zu vervollständigen, und einen weiteren davon, sie zu lösen, und selbst dann müssen wir immer noch eine Manipulationsplattform bauen (das könnte nur der einfache Teil sein, aber ich bezweifle es). Wir verstehen die Beziehungen und Phänomene, die wir zu verstehen, zu beschreiben und nachzubilden versuchen, aber nicht, wie sie in der Natur entstehen.

Ich arbeite gerade an genau dieser Maschine und baue die Theorie auf, die stark auf der Relativitätstheorie basiert. Übrigens. Licht, das in einem schwarzen Stern stecken bleibt, liegt daran, dass der Raum um den Stern so dicht ist, dass er vollständig aus seiner Struktur gequetscht wird, dass Licht zurückreflektiert wird, weil einem Photon die Masse fehlt. Wie eine Kugel, die zu langsam und zu leicht ist, um eine Stahlplatte zu durchdringen. Und Licht, das aus einem Winkel einfällt, wird abgelenkt, als ob die Kugel durch eine abgewinkelte Platte geht, und sie in Richtung des Sterns lenkt. Um in Richtung Materie zu reisen, schiebe den Raum nach außen, für das Gegenteil nach innen. Passen Sie auf, dass Sie auch gemeint sind, also halten Sie sich fest. Das Gute ist, je mehr Masse, desto größer der Schub bei gleicher Kraft.