Wie kann man verhindern, dass superluminal reisende Idioten die Hälfte des Universums zerstören?

Verknüpft, aber kein Duplikat dieser Frage.

Ein Beispiel für das Problem

Während des letzten Star-Wars-Films war ich verblüfft über die schiere Dummheit von Admiral Holdos Bewegung in dieser besonders visuellen Szene:

Admiral Holdo verwandelt ihr Schiff in eine superluminale Kugel.

Während die meisten Leute, die ich kenne, nicht zu erkennen scheinen, wie unglaublich rücksichtslos das war, möchte ich eines meiner Lieblingszitate anbieten, um die Situation zusammenzufassen:

Artilleriechef: Das, Rekruten, ist eine 20-Kilo-Eisenschnecke. Fühle das Gewicht. Alle fünf Sekunden beschleunigt das Hauptgeschütz eines Dreadnoughts der Everest-Klasse um eins auf 1,3 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Es schlägt mit der Wucht einer 38-Kilotonnen-Bombe ein. Das ist dreimal so viel wie der City Buster, der auf Hiroshima auf der Erde abgeworfen wurde. Das bedeutet, dass Sir Isaac Newton der tödlichste Hurensohn im Weltraum ist. Jetzt! Soldat Burnside! Was ist Newtons erstes Gesetz?

Erster Rekrut: Sir! Ein Objekt in Bewegung bleibt in Bewegung, Sir!

Gunnery Chief: Keine Anerkennung für Teilantworten, Made!

Erster Rekrut: Sir! Es sei denn, es wird von einer äußeren Kraft darauf eingewirkt, Sir!

Gunnery Chief: Verdammt direkt! Ich wage anzunehmen, dass ihr Ignoranten wisst, dass der Weltraum leer ist. Sobald Sie diese Metallhülle abgefeuert haben, läuft sie weiter, bis sie auf etwas trifft. Das kann ein Schiff sein oder der Planet hinter diesem Schiff. Es könnte in den Weltraum fliegen und in zehntausend Jahren jemand anderen treffen. Wenn Sie hier abdrücken, ruinieren Sie jemandem den Tag, irgendwo und irgendwann. Deshalb überprüfst du deine verdammten Ziele! Deshalb warten Sie darauf, dass der Computer Ihnen eine verdammte Feuerlösung gibt! Aus diesem Grund, Servicemann Chung, "beäugen wir es nicht!" Das ist eine Massenvernichtungswaffe. Du bist kein Cowboy, der aus der Hüfte schießt!

Zweiter Rekrut: Sir, ja, Sir!

(Hervorhebung von mir – Zitat eines anonymen menschlichen Militärs über die Zitadelle in Mass Effect 2)

Also, für diejenigen, die während ihres Physikunterrichts im hinteren Teil des Klassenzimmers geschlafen haben, ist Holdo, der ein Schiff mit einer Geschwindigkeit schneller als Licht beschleunigt und es in ein anderes Schiff rammt, das Äquivalent einer kosmischen Schrotflinte . (Daher die hübschen kleinen Lichtstreifen, die sich in einem Kegel vom Aufprallpunkt ausbreiten und Sternenzerstörer sofort zerstören).

Ein einzelner Blitz von 1 g von diesem Schiff hat jetzt eine minimale kinetische Energie von E = 0,5 × M × C 2 = 0,5 × 0,001 × 9 × 10 16 = 4.5 × 10 13 J . 1

(Eine Kilotonne ist 4 , 184 × 10 12 J , also beträgt die absolute Mindestenergie beim Aufprall, wenn die Physik zu diesem Zeitpunkt nicht gebrochen ist, wie im Kommentar erläutert, etwa 10 Kilotonnen. Hiroshimas Little Boy wurde auf 12 bis 15 Kilotonnen geschätzt).

Um ehrlich zu sein, bin ich mir nicht einmal sicher, ob dieses Gesetz bei Lichtgeschwindigkeiten gilt, und ich habe nicht das theoretische Wissen, um überhaupt eine fundierte Vermutung anzustellen.

Angesichts der Tatsache, dass einige mehrjährige Reisen mit Lichtgeschwindigkeit im SW-Universum in nur wenigen Stunden durchgeführt werden könnten, würde ich annehmen, dass diese Zahlen viel höher sind und jeder Bolzen (nicht einmal über Teile des Schiffes gesprochen) jetzt verzögert wird orbitale Schläge, die weiß Gott wohin zielen.

An diesem Punkt könnten Sie die Rebellion genauso gut wegen Verbrechen gegen das Universum anklagen. Kein Wunder, dass uns die Yuuzhan-Vongs einen Besuch abstatteten.

Problem

Die andere Frage erklärt perfekt das Problem. Sobald Ihr Universum FTL-Reisen beinhaltet, wird irgendwo ein Idiot diesen Fehler machen (absichtlich oder nicht) und viele Leute werden dafür bezahlen.

Wenn ich dem obigen Beispiel folge, habe ich Mühe, mit FTL-Reisen ein Universum zu erschaffen, da jeder Krieg bedeuten würde, dass ich die Hälfte der Himmelskarte löschen müsste.

Einige Vorschläge, um einen Planeten oder ein System vor dieser Art von Vorfällen zu schützen, beinhalten: der Person, die FTL verwendet, die Mittel zu geben, um diesen Vorfall zu vermeiden, darauf zu vertrauen, dass sie die Risiken, einen Präventivschlag oder (meine Lieblings-) Wolken aus Weltraumstaub versteht .

Nun werden die beiden ersten Antworten durch Idiotie irrelevant gemacht. Holdo kannte die Risiken und ließ sich von den Computern sagen, es nicht zu tun. Durch Hybris, Verzweiflung oder Idiotie wird jemand in einer Weltraumschlacht am Ende den roten Knopf drücken. (Sie müssen nicht einmal einen Piloten opfern. Geführte FTL-Raketen sind das Endspiel)

Präventivschlag scheint ein bisschen radikal. Während sie gezielt sind und keinen Kollateralschaden verursachen sollten, können Sie nicht einfach jeden Planeten zerstören, auf dem FTL passieren "könnte".

Die Staubwolke ist nützlich, um ein einzelnes System oder einen Planeten zu schützen, aber es gibt keine Möglichkeit, das Universum effektiv abzuschirmen, es sei denn, Sie möchten den gesamten leeren Raum mit Weltraumstaub füllen.

Gibt es eine Möglichkeit, ein Universum mit FTL-Reisen zu entwerfen, ohne die Hälfte des Universums realistischerweise zur völligen Zerstörung durch FTL-Streiks zu verurteilen? (Nicht gefragt, wie man einen einzigen Planeten / eine einzige Zivilisation vor einem dummen Unfall schützt)

  • Beachten Sie, dass jede reaktionäre Gegenmaßnahme darauf hindeutet, dass Sie wissen, dass eine Gefahr auf Sie zukommt. Das Problem von FTL ist, dass sich die Gefahr schneller verbreitet als die Information. Sie werden die Explosion "sehen", nachdem das Oberdeck des Zerstörers Ihren Planeten durchbohrt hat. Und der dahinter. Und der hinter dem hintern. (Aber vielleicht kann Quantenverschränkung helfen. Ich habe irgendwo darüber gelesen, dass zu diesem Thema geforscht wird, schneller als Licht zu kommunizieren, aber ich verstehe das Prinzip dahinter nicht).

  • Um zu verdeutlichen, wonach ich frage, suche ich nach Referenzen von Universen mit zerstörungsfreier, schneller als leichter Raumfahrt, wirksamen Gegenmaßnahmen, die das Universum abdecken, oder irgendetwas, das es Ihnen ermöglicht, eine Geschichte zu schreiben, die sowohl FTL als auch Idioten ohne Dramatik enthält Folgen.

1 Behoben dank der Antwort von elPolloLoco. Rechnen Sie in der Mittagspause nicht geistesabwesend, ohne die Daten zu überprüfen.

Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; Diese Konversation wurde in den Chat verschoben .
Der Raum ist nicht leer. Wenn ja, dann waren die Nächte nie dunkel. Schließlich gibt es genug Materie, um darin Sterne und Planeten zu erschaffen. Der Weltraum ist nur nach unseren eigenen Maßstäben leer, aber wenn Sie selbst mit einem erheblichen Bruchteil von c reisen , werden Sie feststellen, wie viel Materie er noch enthält. Während Raumschiffe über eine beliebige Schildtechnologie verfügen, werden Trümmer und außer Kontrolle geratene Dump-Kugeln bei so hoher Geschwindigkeit mit dem bereits vorhandenen Weltraumstaub und den Sonnenwinden kollidieren, um langsamer zu werden, aufzubrechen und selbst zu Weltraumstaub zu werden.
„Um ehrlich zu sein, bin ich mir nicht einmal sicher, ob dieses Gesetz bei höheren Geschwindigkeiten als Licht gilt“ – das tut es nicht : Jedes massereiche Teilchen benötigt unendliche Energie, um Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, und dafür ist nicht mehr als unendliche Energie verfügbar beschleunigt es weiter.
Es gibt eine Reihe von Problemen bei dieser Frage, obwohl die beiden führenden Antworten vernünftige Outs für einen Worldbuilder bieten. Das größte Problem ist jedoch ein erhebliches Missverständnis der Größenordnung, das jeder Weltenbauer korrigieren sollte, bevor er fortfährt. Sie sehen, der Weltraum ist groß. Wirklich, wirklich , wirklich groß. So groß, dass die Zahlen, die Sie aufstellen, im Vergleich dazu nahezu trivial sind. Stellen Sie sich eine Supernova vor, sie ist um viele Größenordnungen größer, energiereicher und gefährlicher als jede von Menschen hergestellte Waffe. Aber wie viel von deiner Welt ist wegen Supernovas verschwunden? Fügen Sie 0,01 % hinzu.
Um näher darauf einzugehen, was @JanHudec gesagt hat, die spezielle Relativitätstheorie hat es in sich E = M 1 1 v 2 / C 2 C 2 M C 2 , also steigt die Energie asymptotisch an, wenn Sie sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.
Ich bin mir nicht sicher, warum diese Frage und die Antworten alle davon sprechen, schneller als die Lichtgeschwindigkeit zu sein, wenn der zitierte Inhalt "1,3 Prozent" sagt, was 1,3% entspricht, viel weniger als 100%
Du hast sowieso ein viel größeres Problem. Welche Energie auch immer Ihre Schiffe haben, sie müssen von den Motoren geliefert worden sein. Wenn Sie Motoren haben, die diese Art von Energie liefern können, gibt es viele kreativere Möglichkeiten, sie auf sehr zerstörerische Weise freizusetzen.
Seufz ... 1) Sie verwenden klassische kinetische Energie anstelle von relativistischer, das ist mehr als falsch. 2) Superluminale massive Partikel brechen Gleichungen, es gibt keine physikalische Interpretation für die Masse von sqrt (-1) kg. 3) Zitat aus Mass Effect handelt von relativistischen, aber immer noch subluminalen Geschwindigkeiten. Insgesamt fehlen Ihnen einige wichtige Grundlagen.
@Miech Gehe ich falsch an, in meinem Fachgebiet würdest du für mich wie ein Neugeborenes aussehen, dem beide Beine fehlen? Während Ihnen dies offensichtlich erscheint, haben die meisten von uns nach der Highschool mit der Physik aufgehört, und die Relativitätstheorie ist für uns bestenfalls abstrakt. Bitte besuchen Sie den erstellten Chat, um weitere Informationen zur Situation zu erhalten. Darüber hinaus ist FTL, wie stark in der Antwort betont wird, nach der Physik, wie wir sie kennen, nicht möglich. Aber Drachen sind es auch, und wir müssen immer noch versuchen, sie in jedem Fragekontext zu verstehen. Ich danke Ihnen für Ihre Reaktion und Ihren Beitrag.
Diese Frage wäre leichter zu verstehen gewesen, wenn 50 % des Textes ausgefallen wären.
@RBarryYoung: Ja, der Weltraum ist groß. Aber Raumschiffe beginnen und beenden ihre Reise normalerweise um bewohnte Orte herum. Und jedes Raumschiff, das sich mit einem erheblichen Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen kann, verfügt über die kinetische Energie, um Ereignisse auf Extinktionsebene zu verursachen, wenn es (absichtlich oder versehentlich) mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit auf einen Planeten prallt.
@vsz wenn sie es absichtlich oder versehentlich direkt vor einem bewohnten Planeten tun, dann ja. Aber wenn Sie sich Sorgen um andere (entfernte) Sternensysteme machen, ist das kein Problem. Die meiste Energie wäre wahrscheinlich Gammastrahlung, die sich ausbreitet und somit zerstreut. Verbleibendes Material von erheblicher Größe hat eine geringe Wahrscheinlichkeit, irgendwo nahe genug zu treffen, um Lebewesen zu beeinträchtigen. Material (Staub) von unbedeutender Größe wird sich ausbreiten, und obwohl einige bewohnte Planeten treffen, geschieht dies bereits häufig mit Supernova-Staub mit geringen Auswirkungen auf mögliches Leben.
Ist das nicht ein bisschen so, als würde man fragen: "Ist es möglich, Kernenergie ohne die Möglichkeit von Atombomben zu haben?" Die Antwort ist offensichtlich nein ... und der Weg, dies zu umgehen, ist Training (Fahrerschulung), Schutzcodes (Schlüssel) und überschreibende Software (Geschwindigkeitsbegrenzer) ... dann drücken Sie die Daumen, denn die Natur der Realität ist dass man das Gute nicht ohne das Böse haben kann.

Antworten (25)

Aber in den meisten Geschichten folgt FTL nicht wirklich Newtons 1. Gesetz; Jeder weiß, dass Sie tot im Wasser sind, sobald Ihr Hyperantrieb ausfällt. Andernfalls könnte die Enterprise Warp 9,9 erreichen und problemlos durch die Galaxie rollen.

Und das macht im Warp-Stil von FTL tatsächlich Sinn: FTL-Fahrten sind nur innerhalb des Feldes möglich, das von einem funktionierenden FTL-Antrieb erzeugt wird. Tatsächlich bewegt sich Materie innerhalb des Bezugsrahmens dieses Feldes immer noch nicht schneller als Licht! Sobald der Antrieb zerstört ist, kollabiert das Feld und diese Materie nimmt ihre Nicht-FTL-Geschwindigkeit wieder auf.

Aber unabhängig davon gibt es viele andere FTL-Konzepte, die völlig anders funktionieren. Siehe Hyperspace , Sprungantriebe , Sprungtore und mehr im Scifi-Bereich von Wikipedia.

Ja! Bei dieser Art von Setup haben Sie ein Schiff, das sich einem Objekt mit seiner "Impulsgeschwindigkeit" nähert, aber in eine Blase / ein Feld / was auch immer den Raum um es herum verändert. Wenn ein anderes Objekt (ein anderes Schiff, ein Planet usw.) in diese Blase / dieses Feld eintritt und mit dem Schiff kollidiert, ist die Kollisionsgeschwindigkeit dieselbe, als wäre keiner von ihnen überhaupt in der Blase gewesen, nichts weiter als „Stampfgeschwindigkeit“. Könnte immer noch eine massive lokale Zerstörung der beiden kollidierenden Objekte verursachen, aber nichts wie eine relativistische Schrotflinte
Viele dieser anderen FTL-Konzepte funktionieren ähnlich. Sie reisen FTL in einer anderen Ebene des Subraums (oder w / e), nicht im realen Raum. Oder durch ein temporäres, künstliches Wurmloch (oder Äquivalent). Die gesamte reale Raumfahrt ist Sublicht (und normalerweise ziemlich weit unter Lichtgeschwindigkeit). Das Waffenpotenzial beschränkt sich also darauf, ein Paket hinter den feindlichen Linien abzuwerfen, nicht zu rammen.
Tatsächlich lösen Warpblasen nichts, sie ändern nur das Bedrohungsprofil. Was passiert, wenn jemand durch einen Planeten oder Stern fliegt? Ich kann es Ihnen sagen, weil der Warp-Antrieb im Star-Trek-Stil von der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht verboten ist und einige Forscher das untersucht haben: Grob vereinfacht wird Materie, die von einer Blase aufgenommen wird, in Strahlung umgewandelt und am Zielort freigesetzt. Wir sprechen von Ereignissen vom Typ Supernova.
"Materie, die von einer Blase aufgenommen wird, wird in Strahlung umgewandelt und am Zielort freigesetzt" Die Umwandlung von 100% der Masse eines einzelnen Atoms in Licht würde eine so enorme Menge an Energie freisetzen ... Jedes Staubkorn, durch das Sie fliegen, würde sich in ein Ultra verwandeln Todeslaser. Ich würde gerne diese Forschung lesen, wenn Sie einen Link haben.
Hier in Futurama kurz und bündig erklärt .
@Miech Daher sowohl die Existenz des Deflector Array (um kleine Gegenstände vor dem Aufprall aus dem Weg der Blase zu "stoßen") als auch warum es als nicht ratsam angesehen wird, Warp Drive in einem Sonnensystem einzusetzen

1. Der Weltraum ist größtenteils leer

Wenn Sie hier abdrücken, ruinieren Sie jemandem den Tag, irgendwo und irgendwann

Nun, nicht unbedingt. Es gibt so viel Leerraum zwischen allem Interessanten im Universum, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass diese „Schüsse aus einer kosmischen Schrotflinte“ einfach weiter durch die kosmische Leere reisen und sich nie etwas nähern, das es wert ist, in Betracht gezogen zu werden.

Außerdem (wie @DanDryant betonte) können Objekte, die sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, jeder Schwerkraft gut entkommen, und ihre Flugbahnen würden sich nicht einmal wesentlich ändern, wenn sie eine passieren. Dies bedeutet, dass superluminale Objekte im Vergleich zu "langsamen" sich bewegenden Objekten ein geringeres Risiko darstellen - die ersteren benötigen einen direkten Treffer bei ihrem ersten und einzigen Durchgang durch ein System, während letztere gut von der Schwerkraft erfasst werden können - sie gehen herum und herum , Erhöhen Sie ihre Wahrscheinlichkeit, das massive Objekt in seiner Mitte oder andere Objekte zu treffen, die in diesem Brunnen gefangen sind.

Wenn Sie sich besonders Sorgen um Weltraumschlachten machen, bei denen das Verfehlen der winzigen feindlichen Kampfschiffe bedeuten kann, dass Sie den Planeten, den Sie verteidigen (oder seine Sonne!), bombardieren, lassen Sie diese Schlachten normalerweise weit entfernt von Planeten stattfinden. Aus der Sicht eines Weltenbauers können Sie dies durch zwei verschiedene Strategien erreichen, unabhängig voneinander oder kombiniert:

2. Defensive Technologien oder Umstände

Intelligente Rassen müssen nur Verteidigungstechnologien erfinden und einsetzen, um die „superluminalen Idioten“ des Universums zu überleben.

So wie das chinesische Reich die Chinesische Mauer baute , um sein gesamtes Territorium zu umgeben. Jede FTL-fähige Zivilisation benötigt eine Art Verteidigung:

  • Planetenschilde, die alle nicht autorisierten/unerwarteten sich nähernden Objekte blockieren, auflösen oder teleportieren.
  • Verstreuen von künstlichem "kosmischem Staub" / Abfangdrohnen / etc. um wichtige Systeme / Standorte / Stationen - alles, was FTL-Projektile absorbieren oder dämpfen kann.
  • Planeten- oder systemweite Warp-Inhibitoren , die alles verlangsamen (oder alles, was nicht autorisiert ist), das sich darauf zubewegt.
  • Strategische Positionen (innerhalb von Nebeln, neben Schwarzen Löchern usw. usw.), die jede FTL gefährlich machen – diese können sogar nicht sternenklaren Rassen helfen, zu überleben.

3. Einschränkungen oder Varianten von Realraum-FTL

Als Weltenbauer können Sie die Physik oder die Natur von FTL so optimieren, dass es schwieriger ist, sie als Waffe einzusetzen, zumindest gegen besiedelte Planeten:

  • Keine FTL neben Gravitationsbrunnen - dies wurde in Larry Nivens Known Space- Universum häufig verwendet. FTL funktioniert nur auf relativ "flachem" Weltraum und zwingt Weltraumkämpfe dazu, mit zivilisierter Geschwindigkeit oder weit entfernt von Sonnensystemen zu beginnen.
  • FTL ist Warp-basiert und bewegt sich nicht einfach sehr schnell im realen Raum (das ist der Kern von Boomchucks Antwort ). Dadurch können Schiffe astronomische Entfernungen in angemessener Zeit zurücklegen, ohne eine wahnsinnige Menge an kinetischer Energie zu gewinnen. Es bedeutet auch, dass sich die Trümmer einer FTL-Kollision nicht mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen (obwohl sie immer noch gefährlich schnell sein können ...). Ein typischer Trope dieses Ansatzes erfordert eine intakte "Warp-Blase" um das FTL-Schiff - die zerstreut wird, wenn sie mit einer anderen Blase (und/oder Gravitationsquellen usw.) interagiert.
  • FTL basiert auf Teleportation . Ihre interstellaren Zivilisationen verwenden Sternentore oder Hypersprünge, um von A nach B zu springen, ohne die Entfernung zwischen ihnen zu überwinden.
  • FTL wird eher im Hyperraum als im realen Raum durchgeführt - ein Schiff gleitet in eine andere Dimension, wo es mit nichts in dieser Dimension interagieren kann und wo die Physik anders ist, um schnelles Reisen zu ermöglichen (oder die Entfernungen dort anders sind - eigentlich dasselbe). Schiffe können jeweils ihre eigene exklusive Variantendimension haben oder sie können mit anderen Hyperraumreisenden interagieren (möglicherweise nur unter Verwendung einer kompatiblen Technologie / Frequenz usw.).

usw. usw. usw.

Denken Sie schließlich an das Prinzip, das manchmal als Kzinti-Lektion bezeichnet wird :

"Die Effizienz eines Reaktionsantriebs als Waffe steht in direktem Verhältnis zu seiner Effizienz als Antrieb."

Wenn Sie über einen funktionierenden interstellaren Antrieb verfügen, wird es sehr schwierig sein, seine Bewaffnung vollständig zu verhindern.

Atomic Rockets haben auf ihrer Seite für exotische Waffen einen Eintrag über Antriebssysteme - es ist wirklich lesenswert.

Es hilft auch, dass Sie, wenn Sie Dinge auf erhebliche Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, ziemlich garantiert die Fluchtgeschwindigkeit für das System überschreiten, unabhängig von der Richtung Ihres Geschwindigkeitsvektors. Das einzige, was Sie vermeiden müssen, ist ein direkter Treffer, der dank der Situation „Space is Really Big“ unglaublich unwahrscheinlich ist. Und selbst wenn Sie um einen Planeten kämpfen, wird jede Geschwindigkeit, die Sie hinzufügen, vermutlich zusätzlich zu Ihrer vorhandenen Umlaufgeschwindigkeit sein, sodass Sie den Planeten wahrscheinlich nicht treffen werden, es sei denn, Sie versuchen es absichtlich.
Wie leer ist der Raum? Nun, die Dichte verrät es: ~10^-29 g/cm3. Die Dichte des Elements mit der niedrigsten Dichte ist Wasserstoff mit ~10^-4 g/cm3. Im Grunde genommen liegt Ihre Chance, etwas zu treffen, wenn Sie in eine zufällige Richtung im offenen Raum schießen, bei 10^-25. Wenn Sie natürlich auf einen Kreuzer feuern, der einen Planeten umkreist, ist das eine andere Geschichte.
Die Kzinty-Lektion erinnert mich an Maxim Nr. 24 von Schlock Mercenary : "Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von einer großen Waffe nicht zu unterscheiden."
Zum Glück für uns haben alte Kolonien auf der Erde einen Planetenschild eingesetzt, der heute noch funktioniert. Wir nennen es jetzt "die Atmosphäre".
@CemKalyoncu - danke, dass du die Berechnungen angesprochen hast, wollte der Behauptung "Weltraum ist größtenteils leer" Unterstützung für Astrophysik / Statistik hinzufügen. Wenn ich Ihren Kommentar jedoch richtig lese, sind ~10 ^ -25 die Wahrscheinlichkeit, etwas zu treffen, wenn ein einzelnes Partikel in eine zufällige Richtung im offenen Raum abgefeuert wird. Die Wahrscheinlichkeit steigt, wenn das "Projektil" die Größe eines Imperial hat Dreadnought – richtig? (Sie werden immer noch verschwindend klein sein, nur nicht so klein)
+1 für die Erwähnung von Atomic Rockets. Jeder, der eine Frage zum Weltraum stellt, sollte gezwungen sein, zuerst Atomic Rockets zu lesen.
@CemKalyoncu Das ist nicht die Wahrscheinlichkeit, irgendetwas zu treffen; so viel Materie kann etwas mit einem Querschnitt von 1 cm2 erwarten, nachdem es 1 cm zurückgelegt hat.
Eigentlich nein, in wirklich astronomischen Entfernungen ist der Weltraum gar nicht so leer. Das Hubble „Dunkelfeld“-Experiment hat das sehr schön demonstriert. (Sie richteten das Teleskop auf einen „schwarzen“ Bereich, wo sie NICHTS sehen konnten. Sie nahmen eine WIRKLICH LANGE Belichtungszeit auf. Sie sahen Sterne und Galaxien, von deren Existenz bis zu diesem Moment niemand auch nur geträumt hatte.
@John Sie sind viele, viele, viele Lichtjahre entfernt.
@G0BLiN Sie haben Recht, aber die Berechnung ist bereits eine ungefähre Zahl. Die Masse konzentriert sich auf sehr kleine Räume, was bedeutet, dass Ihre Trefferchancen noch geringer sind als der Wert, den ich mir ausgedacht habe.
@CemKalyoncu, ja, das sind sie. Der Punkt des ursprünglichen Posters bleibt gültig, wenn seine Physik im Universum auch gültig ist: Selbst die Bereiche, die wir für "leer" halten, sind es nicht, nicht wirklich, es wird nur eine LANGE Zeit dauern, bis die Fragmente dorthin gelangen.
"Die ersten brauchen einen direkten Treffer bei ihrem ersten und einzigen Durchgang durch ein System, während die letzteren gut von der Schwerkraft erfasst werden können" - so funktioniert die Schwerkraft nicht.
Kzinti-Lektion = +1
Ein Schiff mit FTL-Geschwindigkeit durch eine Galaxie zu schießen, ist wie ein Neutrino durch die Erde zu schießen. Ja, Sie könnten etwas treffen, aber es ist wirklich sehr sehr unwahrscheinlich. (Haftungsausschluss: Ich habe das nicht nachgerechnet; es ist eine Analogie und die Chancen können tatsächlich unterschiedlich sein.)
@Yakk - ist das Problem in der Terminologie "in einem Gravitationsschacht gefangen" oder in der zugrunde liegenden Logik ("langsame" sich bewegende Objekte können von Massen angezogen werden, sodass Sie sie auf eine größere Region "zielen" können und immer noch damit enden ein Schlag)

Zunächst einmal ist dies falsch: "Ein einzelner Bolzen von 1 g von diesem Schiff hat jetzt ein absolutes Minimum an kinetischer Energie:

E = M × C 2 = 0,001 × 9 × 10 6 = 9 × 10 3 J

Kinetische Energie wird berechnet als 0,5 M v 2

v Sein C = ( 3 × 10 8 ) v 2 = 9 × 10 16

Also bekommst du

E = ( 10 3 ) × 9 × ( 10 16 ) × 0,5 = 4.5 × ( 10 13 ) J

Aber es ist eigentlich egal, oder?

Hier ist die Sache: Diese Formel ist nicht für Geschwindigkeitsnähe geeignet C . Das liegt daran, dass sich nahe der Lichtgeschwindigkeit die Masse des Objekts ändert.

Vielleicht haben Sie schon einmal gehört, dass es unendlich viel Energie braucht, um ein Objekt mit Masse auf Lichtgeschwindigkeit zu bringen? Mit dieser Formel würde es nicht.

Kommen wir nun zu deinem Problem. Offensichtlich ist es problematisch, dass alle möglichen Leute Massenvernichtungswaffen fliegen, und es würde der Galaxis nicht gut tun. FTL, indem man einfach nur sehr schnell fliegt, ist bereits ein Verstoß gegen die Physik, also lass es einfach weg.

Sie möchten, dass sich Ihre Charaktere in kurzer Zeit zwischen Sternensystemen oder sogar Galaxien bewegen können? Geben Sie ihnen eine Art Warp-Motor oder Wurmlöcher oder irgendeine andere magische Reisehilfe, die sie von A nach B befördert, ohne sie zu beschleunigen und damit ohne wahnsinnige Mengen an Energie in sie zu stecken.

Bearbeiten: Siehe zum Beispiel die Ender-Serie. Ich denke, FTL wird in "Sprecher der Toten" oder "Ender im Exil" eingeführt.

Ich suchte schnell nach dem Wert und das Endergebnis erschien mir schwach. Danke für den Hinweis auf die Fehler
„Nun hier ist die Sache: Diese Formel ist nicht für Geschwindigkeiten nahe c geeignet. Das liegt daran, dass sich nahe der Lichtgeschwindigkeit die Masse des Objekts ändert. Vielleicht haben Sie einmal gehört, dass es unendlich viel Energie braucht, um an zu bringen Objekt mit Masse auf Lichtgeschwindigkeit? Mit dieser Formel würde es das nicht tun.“ Ich erinnere mich, dass ich Ihre Massenzunahmen gelesen habe, als ich mich C näherte, aber ich habe nie erfahren, warum . Angenommen, Ihr Bolzen von 1 g hat jetzt eine exponentiell erhöhte Masse und bewegt sich schneller als C, soweit ich es verstehe, liegt die kinetische Energie weit außerhalb der Diagramme, da sie gegen Gesetze der Physik verstößt).
Ich auch nicht. Es wird auf der Physik-Börse diskutiert: physical.stackexchange.com/questions/1686/… Es gibt kein schnelleres Reisen als c. Um einen Körper mit der Masse auf genau c zu beschleunigen, braucht man bereits unendlich viel Energie
In der Ender-Serie wird FTL in "Children of the Mind" eingeführt. Es ist eine Fähigkeit, die Jane „lernt“, IIRC
@Brian Ich glaube, es funktioniert, indem man das reisende Schiff aus dem Universum entfernt und es dann an einen anderen Ort zurückbringt. Damit es funktioniert, muss die Person, die es macht, die Fähigkeit haben, die genaue Form des Schiffes im Kopf zu behalten, und das erfordert ein ziemlich beeindruckendes Gedächtnis, wie das von Jane.
Ich erinnere mich, dass ich gelesen habe, dass Ihre Masse zunimmt, wenn Sie sich c [nicht 'C'] nähern, aber ich habe nie erfahren, warum. Weil die Natur diese völlig vernünftige Einschränkung hat, dass Sie das Fugg unter c (für jeden Beobachter) halten, um Kausalitätsprobleme im Großen zu verhindern (dh Nachrichten werden empfangen, bevor sie für einige Beobachter gesendet wurden). Es gibt Ihnen also immer mehr Masse (relativ zur Referenz eines äußeren Beobachters), so dass die gleiche Impulsänderung (relativ zur Referenz des äußeren Beobachters) zu einer immer geringeren Geschwindigkeitsänderung führt. Mit anderen Worten: Ihr Raketentriebwerk wird immer weniger effizient. Elegant.
FWIW ist die Formel für kinetische Energie, die auch bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit gilt M C 2 ( 1 / 1 v 2 / C 2 1 ) . In dieser Formel M (die Masse) ist eine intrinsische Eigenschaft des Objekts und ändert sich nicht in Abhängigkeit von seiner Geschwindigkeit.
@DavidZ Beachten Sie auch, dass die Formel bei Lichtgeschwindigkeit undefiniert und darüber effektiv bedeutungslos ist (ausgewertet zu einer komplexen Zahl). Die Annahme des OP, dass die Energie von den Diagrammen über c weiter zunimmt, ist also nicht genau; Die Mathematik fällt in dieser Region einfach auseinander. Aber Sie können beliebig große Mengen an kinetischer Energie erhalten, indem Sie sich asymptotisch der Lichtgeschwindigkeit annähern.
@DavidZ m in dieser Formel ist die Ruhemasse des Objekts. Die Gravitations- und Trägheitsmasse eines Objekts, das sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegt, unterscheidet sich mit Sicherheit von seiner Ruhemasse.
@MartinBonner Die relative Masse ist die Ruhemassenzeiten 1 / 1 v 2 / C 2 , weshalb dieser Begriff in der Formel enthalten ist. David hat Recht: Die Formel ist äquivalent zu M C 2 M 0 C 2 , Wo M ist die relative Masse und M 0 ist die Ruhemasse.
@Nyakouai "I remember reading your mass increases when nearing C, but I never learned why". Wenn Sie darauf neugierig sind, möchten Sie vielleicht Einsteins kurzes Buch "Relativität: Die spezielle und allgemeine Theorie" lesen . Er erklärt sehr klar, woher all diese Gleichungen stammen, und zwar auf eine Weise, die nicht viel Mathematik über die grundlegende Algebra hinaus erfordert (zumindest für die spezielle Theorie), indem er mit ein paar einfachen Annahmen beginnt (z C ist in allen Bezugsrahmen gleich) und die Schlussfolgerungen (und Gleichungen) zu erarbeiten, die sich aus diesen Annahmen ergeben.
@ray Die Formel ist korrekt, aber mein Punkt ist, dass die Gravitationsmasse eines relativistischen Objekts von der Geschwindigkeit des Objekts abhängt (es ist der Wert, den Sie als "relative Masse" bezeichnen). Es ist die Ruhemasse, die eine unveränderliche Eigenschaft des Objekts ist.
@Martin (4 Kommentare nach oben) Ja, als ich "Masse" sagte, meinte ich die Menge, die Sie "Ruhemasse" nennen. Meine Wortwahl in diesem Kommentar war ganz bewusst.
@Ray Math bricht nicht, es hört einfach auf, physikalische Interpretationen zu haben.
Begründungen in Kommentaren sollten in die Antwort integriert werden, da Kommentare gelöscht werden können. Eine Antwort sollte immer ihre beste Form darstellen, daher sind auch keine Bearbeitungs-Callouts erforderlich.

Gibt es eine Möglichkeit, ein Universum mit FTL-Reisen zu entwerfen, ohne die Hälfte des Universums realistischerweise zur völligen Zerstörung durch FTL-Streiks zu verurteilen?

Meine persönliche Lieblingsantwort darauf ist der FTL-Ansatz von EE „Doc“ Smith aus der Lensman- Serie: Inertialless Drives.

Im Grunde schaltest du den Trägheitsantrieb ein und nimmst sofort die Geschwindigkeit an, bei der sich alle auf dein Schiff wirkenden Kräfte gegenseitig aufheben. Wenn Sie einen einigermaßen leistungsstarken Motor haben, der in eine Richtung drückt, bedeutet dies, dass Sie sich mit einem extrem hohen Vielfachen der Lichtgeschwindigkeit bewegen, denn das ist es, was erforderlich ist, damit der Luftwiderstand von interstellaren Gasen der Leistung Ihres Motors entspricht. Aber wenn Sie auf einen Planeten stoßen, stoppen Sie sofort ohne Aufprallwirkung, da die Widerstandskraft des Planeten ausreicht, um den Schub Ihres Motors aufzuheben.

Dies macht auch die meisten Projektil- oder Energiewaffen nutzlos, wenn sie von einem einzelnen Angreifer verwendet werden, da der Aufprall der Waffen des Angreifers oder der leichte Druck seiner Laser den Verteidiger einfach wegstoßen, ohne dass ihm Schaden zugefügt wird. Das einzig wirksame Mittel des Weltraumkampfes besteht darin, dass sich große Flotten als Zylinder, Kegel oder Kugeln um den Feind formieren und ihn mit gleichzeitigem Waffenfeuer aus allen Richtungen zermalmen.

Wenn der trägheitslose Antrieb ausgeschaltet wird, nehmen Sie sofort Ihren ursprünglichen Vektor wieder auf.

Obwohl dies die Probleme superluminaler Einschläge und versehentlicher planetarer Zerstörung beseitigt, ermöglicht es immer noch absichtliche Planetenkiller-Angriffe, wie das Auffinden eines anderen Planeten, der sich auf dem entgegengesetzten Vektor bewegt, ihn trägheitslos macht und ihn in die Umlaufbahn der Zielwelt einfügt. Die kinetische Energie einer 20-kg-Kugel bei 0,13 °C ist Peanuts im Vergleich zu einer Frontalkollision zwischen zwei Planeten bei typischen Umlaufgeschwindigkeiten. Und, wenn das nicht zerstörerisch genug ist, fangen sie in den späteren Büchern der Serie an, Antimaterie-Planeten zu finden, um dies zu tun, weil es manchmal nicht zu viel Overkill gibt.

@MartinBonner Zutreffender ist Regel 24: Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist nicht von einer großen Waffe zu unterscheiden.
und nicht nur Antimaterie-Planeten (die sie erschaffen). Der ultimative Overkill ist, dass sie Planeten aus einem alternativen Universum finden, in dem die Lichtgeschwindigkeitsbarriere umgekehrt ist (dh alle "normale" Materie ist superluminal.) Sie ziehen ein Paar in den normalen Raum und Lassen Sie sie träge (dh nicht unter trägheitslosem Antrieb) fallen, die auf einen Planeten (und seine Sonne) gerichtet sind, so dass sie jeweils ein superluminales Projektil mit planetarer Masse erreichen. (Komischerweise wurde angemerkt, dass selbst dies nicht genug war, da die großen Bösewichte in der Lage gewesen wären, die Waffe innerhalb von Wochen zu duplizieren, und dann wäre das alles gewesen, was sie geschrieben hätte.)
Das würde meine Antwort sein. Die Tatsache, dass ein trägheitsloses Objekt einfach stoppt, wenn eine äußere Kraft auf es ausgeübt wird, ist schön. Allerdings gibt es, wie Sie schon sagten, noch so viele andere gefährliche Spielereien, denen Sie mit Inertialless Drive begegnen können.
@Wenlocke - das habe ich ganz vergessen. Klingt, als wäre es an der Zeit, meine Exemplare der Lensman- Bücher auszugraben und sie noch einmal zu lesen.
Nitpicks: Die negative Materie von Lensman ist keine Antimaterie. Es vernichtet normale Materie, aber ohne einen katastrophalen Boom. Und sie haben solche Planeten nicht gefunden, sie haben sie gemacht.
@Wenlocke Es war nicht genug, weil die Eddorianer nur geistig getötet werden konnten, sie würden die Zerstörung ihrer Körper überleben. Die Arisianer haben es jedoch falsch verstanden, sie hätten Eddore auch ohne die Lensmen schlagen können. Das einzige, womit sie nicht fertig werden konnten, waren die Top-Eddorianer - aber wenn ihr Angriff direkt hinter einem n-Raum-Planeten eintraf, wären diese Top-Eddorianer durch den Verlust ihrer Körper geschwächt worden.
@ShadoCat Ich mochte eher die Standard-Rendezvous-Technik - Traktoren ansperren und rammen.
@LorenPechtel, das Problem ist, dass es sich, wenn Sie nicht wissen, was der ursprüngliche Vektor des anderen Schiffes war, sobald es aus der Trägheit kommt, mit einer zufälligen Geschwindigkeit in eine zufällige Richtung bewegt. Deshalb halten Sie sich in einiger Entfernung von einem anderen Schiff oder Planeten auf, bevor Sie aussteigen.
@ShadoCat Nein - Sie rammen intertiallos, ziehen sich dann mit Ihren Manövrierdüsen zurück, werden dann träge und passen die Geschwindigkeiten an. Es wird selten diskutiert, aber ich denke an eine Szene aus dem Vortex Blaster (Lensman-Universum, aber nicht der Haupthandlungsstrang), wo wir es aus der Sicht von jemandem sehen, der nichts über Trägheit weiß.

Kinetische Energie bei hohen Geschwindigkeiten

Wenn Sie ein Universum entwerfen, das schneller als Licht reisen kann, müssen Sie Gesetze erfinden, wie kinetische Energie funktioniert, wenn Sie schneller als Licht reisen.

Jahrhundertelang verwendeten wir die Newtonsche Formel für kinetische Energie: K E = M v 2 2 . Und das hat gut funktioniert. Es ist nicht falsch ; Es ist nur eine Annäherung, die nur für Geschwindigkeiten weit unter der Lichtgeschwindigkeit gilt.

Aber für hohe Geschwindigkeiten müssen wir stattdessen Einsteins Version verwenden: K E = M C 2 1 v 2 / C 2 M C 2 . (m ist die Ruhemasse in dieser Formel, nicht die relative Masse.)

Wir könnten dies auch für niedrige Geschwindigkeiten verwenden, wenn wir wollten; es ist ungefähr gleich M v 2 2 + 3 M 8 v 4 C 2 + 6 M 16 v 6 C 4 + . . . , also alle Terme außer M v 2 2 wird sehr nahe bei null liegen. Aber aus dem gleichen Grund brauchen wir uns um keinen Begriff zu kümmern, außer um das erste „wann“. v << C , also wäre es übertrieben. Wir verwenden stattdessen die einfachste Annäherung, die bei den Geschwindigkeiten, die wir betrachten, gut funktioniert.


Schauen wir uns nun an, was diese Gleichungen in der Praxis bedeuten. Angenommen, wir haben eine Masse von 1 kg und sehen, wie viel Energie diese bei verschiedenen Geschwindigkeiten vorhersagen.

Niedrige Geschwindigkeit: 10 m/s

Wenn es sich mit 10 m/s bewegt, erhalten wir unter Verwendung der Newtonschen Näherung eine kinetische Energie von 50 J .

Wenn wir die Einsteinsche Version verwenden, erhalten wir 50.00000000028 J . Beide Versionen sind außerordentlich genau, und so können wir genauso gut die einfachere verwenden.

Relativistische Geschwindigkeit: 0,99 c

Die Newtonsche Näherung gibt uns 3.64 × 10 16 J .

Die Einsteinsche gibt uns 2.58 × 10 17 J .

Die Newtonsche Version ist achtmal zu klein; Bei diesen Geschwindigkeiten können wir diese Näherung nicht mehr verwenden.

FTL-Geschwindigkeit: 2c

Die Newtonsche Näherung ergibt 1.8 × 10 17 J , aber das ist uns egal, weil wir längst die Geschwindigkeiten überschritten haben, bei denen es entfernt genau ist.

Die Einsteinsche Näherung gibt uns 1.038 ich × 10 17 J . Da unsere kinetische Energie jetzt sowohl negativ als auch imaginär ist, kann man mit Sicherheit sagen, dass diese Annäherung bei höheren als Lichtgeschwindigkeiten nicht mehr genau (oder sogar sinnvoll) ist. (Es ist nicht einmal genau mit Lichtgeschwindigkeit definiert ; es gibt eine Division durch 0.)


In unserem Universum ist die Einsteinsche Gleichung vielleicht keine Annäherung; es kann nach allem, was wir wissen, bei allen Geschwindigkeiten völlig genau sein. Aber wenn FTL in Ihrem Universum möglich ist, dann muss es eine Annäherung sein, die nur bei niedrigen Geschwindigkeiten gültig ist.

Ich kann Ihnen nicht sagen, welche Gleichung Sie zur Berechnung der kinetischen Energie bei FTL-Geschwindigkeiten verwenden sollten. Ich kann nur sagen, dass die, die Sie verwenden, in unserem Universum keine genauen Ergebnisse liefern wird, und die beste Annäherung, die der modernen Wissenschaft für unser Universum bekannt ist, erlaubt nicht einmal FTL, also wird das auch nicht richtig sein. Entscheiden Sie, wie die kinetische Energie bei FTL-Geschwindigkeiten wirken soll , und bleiben Sie dann konsequent.

Energieskala

Sie müssen jedoch keine neue Gleichung aufstellen, wenn Sie dies nicht möchten. Sie können sicher davon ausgehen, dass die Newtonsche Physik bei jeder Geschwindigkeit in Ihrem Universum gilt, ohne die Art von Problemen zu erzeugen, die Sie sich vorstellen.

10 13 J mag nach viel klingen, aber das ist nach mickrigen Erdlingsstandards. Wir haben Atomwaffen getestet, die 20.000 Mal größer sind , und wir sind alle immer noch hier.

Betrachten wir etwas mit etwas mehr Energie als eine bloße Wasserstoffbombe. Nehmen wir an, dass die Newtonsche Physik bei hoher Geschwindigkeit gilt und dass wir ein Schiff von der Größe der Titanic haben, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Es hätte eine kinetische Energie von 2.337 × 10 24 J . Das ist eine anständige Menge an Energie, aber es ist 100 Mal weniger als die Sonne jede Sekunde abgibt , und 100 Millionen Mal weniger als das, was wir brauchen würden, um die Erde in die Luft zu sprengen . (Was wiederum bedeutet, dass die von Ihnen erwähnte Szene nicht das energischste Ereignis war , das wir in Star Wars gesehen haben.)

Um die Dinge in eine ernsthafte Perspektive zu rücken, kann eine Supernova ausgehen 10 44 J . Das ist 10 20 mal mehr als die kinetische Energie unseres Schiffes. Das heißt , unser Schiff, das mit etwas kollidiert, gibt mindestens 100.000.000.000.000.000.000-mal weniger Energie ab als etwas, das ziemlich regelmäßig im Universum passiert.

Sie müssen Einsteins Version der obigen KE-Gleichung korrigieren. Wo "mv^2" stehen sollte, steht "mc^2". Es ist ein einfacher Tippfehler, wir alle machen sie. Das Gute ist, dass sie leicht repariert werden können. Ansonsten ist es eine tolle Antwort. Plus eine für das Einfügen von Zahlen in die FTL-Physik.
@a4android M C 2 ist eigentlich richtig. M ist die Ruhemasse, daher sollte sie besser angezeigt werden M 0 , aber ich habe es so gelassen M um es leichter mit der Newtonschen Version vergleichen zu können. M 0 / 1 v 2 / C 2 ist die relative Masse. M 0 / 1 v 2 / C 2 × C 2 ist die gesamte Massenenergie, und M 0 C 2 ist die Energie der Ruhemasse, die wir von der Summe abziehen, um nur die kinetische Energie übrig zu lassen. Daher, M 0 C 2 / 1 v 2 / C 2 M 0 C 2 . ( M v 2 / 2 taucht in der Taylor-Erweiterung dieser Formel auf.) ( Quelle. Kapitel 15 )
Ihre Klarstellung wird sehr geschätzt. Darf ich vorschlagen, Ihre Antwort zu bearbeiten, aber anzugeben, dass die Masse die Ruhemasse ist. Das würde es verbessern und Dumbos wie deine wirklich nicht verwirren.

Ziehen

Der Weltraum ist groß und sehr, sehr leer ... aber er ist nicht völlig leer.

Zwischen den Sternen liegt ein feiner Nebel aus Staub und Gas und Atomen.

Es ist nicht viel. Die kalten Tiefen des interstellaren Raums haben ein reineres Vakuum als fast alles, was Sie in einem Labor auf der Erde finden werden. Aber wenn du schnell genug fährst, ist es wirklich wichtig.

Im Sonnensystem mit dem Sonnenwind beträgt die Atomdichte 2x10^7 pro Kubikmeter, meist Wasserstoff oder Helium.

Außerhalb des Sonnensystems variiert es ein wenig durch Temperatur und Ladung, aber wenn Sie eine Stahlkugel nehmen und sie in die kalte dunkle Nacht werfen ...

Mal sehen was passiert

wenn du etwas triffst, einfach (verkleinert, um den Fotografen am Leben zu halten)

Feuer im Loch

Aber was, wenn du vermisst...

Die 20-Kilo-Eisenschnecke verlässt die Railgun des Schiffs mit 1,3 % der Lichtgeschwindigkeit.

Die Schnecke ist reines Eisen.

Die Kugel hat einen Radius von 8,464 Zentimetern.

Kanonenkugel

Es bewegt sich mit 1,3 % der Lichtgeschwindigkeit, also warten wir etwa 1,3 Lichtjahre entfernt und sehen, wie es aussieht, wenn es ankommt.

Hmm. Es ist ein bisschen spät ... nicht sehr spät, aber ein bisschen ...

Um uns zu erreichen, musste die Kugel 2,768 × 10^20 Kubikzentimeter „leeren“ Raum passieren

Ein kaltes neutrales Medium (CNM) im interstellaren Raum hat etwa 20-50 Atome pro Kubikzentimeter, hauptsächlich Wasserstoff oder Helium. Wir gehen zur Vereinfachung von 25 Wasserstoffatomen pro cm^3 aus.

Während es also reiste, traf es (2,768 × 10 ^ 20 * 25) Wasserstoffatome ... etwa 11,58 mg (Milligramm) Wasserstoff.

Vorausgesetzt, es trifft nicht auf dem langen Weg auf ein Sandkorn und verwandelt sich in eine Wolke aus Atomen.

Das ist nicht viel ... aber bis die Schnecke 2.245.230 Lichtjahre zurückgelegt hat, hat sie etwa 20 kg Wasserstoffatome getroffen. Beachten Sie, dass dies sein eigenes Gewicht in Wasserstoff ist.

Das ist ein langer Weg, fast so weit wie Andromeda.

Bis dahin geht es also ungefähr auf die Hälfte seiner ursprünglichen Geschwindigkeit und ein Teil des Eisens ist wahrscheinlich von diesen kleinen Stößen abgetragen worden.

Das Universum füllt sich nicht mit Hochgeschwindigkeitstrümmern, weil jedes Trümmerstück einen winzigen und subtilen Widerstand erfährt, wenn es auf den feinen Atomnebel zwischen den Sternen trifft.

Sie haben es geschafft, eine absolut kohärente Antwort mit einer wirklich guten Erklärung zu geben, warum das Problem keines ist, während Sie das wichtige Bit darüber vermissen, dass das Projektil FTL ist und nicht die Schnecke des Zitats. (Obwohl ich neugierig bin zu wissen, ob sich die Antwort bei einer höheren Geschwindigkeit als C unterscheidet, da die Gesetze der Physik unordentlich werden / nicht existieren)
@Nyakouai-Projektile können nicht ftl sein. Es ist, als würde man sagen, dass ein Stein "langsamer als gestoppt" geht. Andere Probleme beinhalten das Problem, dass alles, was es erlaubt, etwas FTL zu gehen, automatisch auch eine Zeitmaschine ist. Selbst in den meisten Scifi-Spielen benötigen Sie eine Magi-Teck-FTL-Engine, um FTL am Laufen zu halten. Die Trümmer von Einschlägen oder Explosionen werden immer auf langsamer als Licht beschränkt sein, da sie unendlich viel Energie benötigen würden, um sie schneller aus der Explosion herausfliegen zu lassen. Jedes herausgeschleuderte Objekt hat dann das gleiche Problem wie die Schnecke.
@Nyakouai Wenn Sie die Gesetze der Physik so bearbeiten, dass sie Newtonisch und nicht Einsteinisch sind, ohne Geschwindigkeitsbegrenzung bei Lichtgeschwindigkeit, ohne Relativitätstheorie und ohne Zeitreisen ... dann gilt dieselbe Logik. es trifft immer noch auf Staub und einen feinen Nebel aus Atomen und wird allmählich langsamer, während es das Universum durchquert.

tl;wr: Basierend auf dem Star Wars-Kanon: Die Schwerkraft saugt dich aus dem Hyperraum.


Zumindest im geschriebenen Star Wars-Universum ist es kanonisch, dass Sie zwar schneller als das Licht reisen können (keine Details bekannt, wie das funktioniert), Schiffe jedoch nicht durch Gravitationsschächte fliegen können. Das heißt, bevor ein Schiff, das FTL fährt, eine Sonne oder einen Planeten trifft, wird es aus dem Hyperraum gesaugt und muss STL reisen. Dasselbe sollte für alle Materie/Partikel/Schiffswrackteile gelten, die durch einen möglichen ungewöhnlichen „Unfall“ zu FTL geschleudert werden.

Schiffe sind normalerweise nicht groß genug, um ein eigenes Gravitationsfeld zu erzeugen, also wäre Admiral Holdo im Grunde nach Deaktivierung aller Sicherheitsmaßnahmen usw. in der Lage gewesen, das abgebildete Manöver auszuführen, was zu einer Explosion von Splittern mit mindestens nahezu Lichtgeschwindigkeit geführt hätte. Schreddern der Hälfte der Flotte. Und während diese Splitter für eine sehr lange Zeit und Entfernung durch den Weltraum rasen können, sind zumindest Planeten aufgrund ihrer Schwerkraftquellen im Sonnensystem ziemlich sicher vor ihnen. Alle Trümmer würden zu irgendetwas STL verlangsamen und zumindest teilweise in der Atmosphäre brennen. Klar, es könnte noch einige Schäden geben, aber die Gesamtzahl der Freak-Unfälle und damit Splitter ist eher gering einzuschätzen. Das einsame Schiff im Weltraum könnte jedoch Pech haben, um ehrlich zu sein.


Nebenbei gedacht: Es wäre interessant zu wissen, ob die Todessterne massiv genug waren, um ein eigenes Gravitationsfeld zu erzeugen.


Die Filme sind - leider - ein anderes Thema. Zumindest in Episode VII zerstörte Disney die Kanone, als der Millenium Falcon durch den Hyperraum direkt über der Oberfläche der Starkiller-Basis unter ihren Energieschilden reiste. Ein Sprung eigentlich unmöglich, da die Schwerkraft den Falken längst aus dem Hyperraum gesaugt haben sollte, bevor er dort ankam. Ich kann hier keine Zahlen nennen, aber ich schätze, wenn es um Planeten geht, müssen Sie sich mindestens in einer geostationären Umlaufbahn oder höher befinden, um in den Hyperraum springen zu können - das heißt, Sie wären ungefähr gleich weit entfernt vom Planeten, wenn du aus dem Hyperraum gesaugt wirst.

Sonnen sind sogar ein anderes Thema, da sie noch massereicher sind und sehr große Gravitationsquellen haben. Beispielsweise wird in einem der Thrawn-Trilogie-Bücher oder einem der X-Wing-Reihen ein Spion der Neuen Republik mit imperialem Hintergrund irgendwie zurück in imperiale Dienste gedrängt und auf das Kommandoschiff von Thrawn oder einem imperialen Kriegsherrn gesetzt. Sie schaffen es, einige Navigationsdaten zu löschen, was dazu führt, dass der Sternenzerstörer durch die Schwerkraft einer Sonne aus dem Hyperraum gesaugt wird und das Schiff für mehrere Stunden oder sogar Tage festsitzt, den imperialen Zeitplan durcheinander bringt und so den Tag rettet.

Auch Großadmiral Thrawn selbst nutzt die wenigen "Interdictor"-Schiffe, die er kontrolliert, sehr gut. Das sind Sternenzerstörer, die mit leistungsstarken Gravitationsbrunnenprojektoren ausgestattet sind und Schiffe aus dem Hyperraum ziehen können. Sicher, man muss wissen, wo der Feind durchkommen wird, aber der Mann war brillant und hat so mehrmals unvorbereitete Konvois der Neuen Republik oder ganze Flotten direkt vor den Kanonen seiner Flotte gefangen, das prominenteste - und auch letzte - Beispiel war die Schlacht von Bilbringi, in der Thrawn von einem seiner außerirdischen Leibwächter ermordet wird.

" Zumindest im geschriebenen Star Wars-Universum ist es Kanon " ist das nicht mehr Kanon?
Ein Film widerspricht dem, die anderen sprechen nicht wirklich darüber.
Als Disney die Star Wars-Lizenz erwarb, deklarierten sie die Materialien des Expanded Universe als nicht kanonisch und benannten sie in „Legends“ um. Im Universum wären sie das Äquivalent von Hörensagen oder "die Tante der dritten Cousine meines Freundes hat einmal gehört". Das einzig „wahre“ Material im Moment, soweit es das SW-Universum betrifft, sind also die Filme.
Klingt, als würden Politiker erklären, dass der Klimawandel nicht real ist.
Nichts wirklich so.
@VLAZ Auch die Clone Wars-Animationsserie und möglicherweise nach dem Neustart veröffentlichte Dinge (es ist nicht einfach, hier endgültige Antworten zu finden).
@Erik Disney besitzt SW, Politiker besitzen die Erde nicht ... das stellte sich als weniger beruhigend heraus, als ich erwartet hatte.

Es ist nicht „schneller als Licht“, es ist „kürzer als der Weltraum“

Wenn Ihr FtL-Antrieb funktioniert, indem Sie Ihr Schiff aus dem normalen Raum herausbewegen und dann in einiger Entfernung zurück in den normalen Raum, dann sind Gegenmaßnahmen einfach: Jedes Gerät, das den Wiedereintritt in den normalen Raum verhindert, macht diesen Raum uneinnehmbar für das Eindringen von FtL.

Schlock Söldner

In den frühesten Tagen des Comics wurden FtL-Reisen mit Wormgates durchgeführt – riesigen Portalen, zwischen denen sich Schiffe sofort bewegen konnten. In diesem Fall stiegen die Energiekosten von Wurmlöchern exponentiell mit der Größe des Wurmlochs, was bedeutet, dass jedes Wurmloch, das groß genug ist, um ein Schiff zu transportieren, eine eigene Infrastruktur benötigt – daher die Wurmtore.

Dann erfanden die Protagonisten ein neues FtL-System namens Teraport . Es funktioniert, indem es eine lächerliche Anzahl winziger Wurmlöcher erzeugt und dann die einzelnen Moleküle eines Objekts durch die Wurmlöcher drückt und sie auf der anderen Seite wieder zusammensetzt. (Daher der Name ' Tear-Apart ' 'Teraport'). Aufgrund der Art und Weise, wie die Energiekosten skaliert wurden, war der Teraport im Vergleich zu einem Wurmtor äußerst energieeffizient, und ein Gerät, das eine Person teleportieren konnte, konnte in der Hand gehalten werden.

Dies hat die Kriegsführung sofort revolutioniert, denn es stellt sich heraus, dass die Fähigkeit, eine Bombe überall auf dem Schiff (oder Haus) Ihres Feindes abwerfen zu können, einen Kampf sehr kurz macht. Das können sie natürlich auch...

Die Teraport-Kriege endeten mit der Erfindung von Teraport Area Denial, das ein Feld projiziert, das das Öffnen der winzigen Wurmlöcher verhindert, die der Teraport verwendet. (Wurmlöcher mit höherer Energie können ein TAD-Feld durchdringen, aber der einzige Grund, warum der Teraport verwendbar ist, liegt darin, wie niedrig die Energie der einzelnen Wurmlöcher ist). Und da der Teraport-Prozess es erfordert, die zu verschiebenden Objekte in unendlich kleine Stücke zu zerlegen und sie dann wieder zusammenzusetzen, kann eine Unterbrechung des Prozesses für die Beteiligten ziemlich chaotisch sein.

+1 für das Zitieren eines Grundprinzips aus der transdimensionalen Technik von Gallifreyan.

Unabhängig von all den bisher beschriebenen und berechneten universellen spezifischen Szenarien denke ich, dass Sie in jedem Setup, in dem Ihre Technologie es Ihnen ermöglicht, Materie nahe c (oder höher) im normalen Raum zu beschleunigen, das ungefähre Äquivalent zu den heutigen Landminen und Sprengstoffen haben werden Entsorgungseinheiten.

Dein Rookie Gunner hat aus Versehen mit der Everest-Hauptkanone geschossen? Rufen Sie die Kehrmaschinen an! Sie werden die Position der Patrone im normalen Raum berechnen und, während Sie den Richtschützen schlagen, sich bemühen, die Patrone abzufangen und mit Mitteln zu beseitigen, die dem technologischen Hintergrund Ihres Universums angemessen sind. Für Mass Effect würde das tatsächlich beinhalten, das Gate zu berechnen, dem es für das praktische Abfangen am nächsten sein wird, und es für irgendwann in ein paar Jahrzehnten zu planen. Für Niven's Known Space können Sie viel genauer sein und innerhalb von Stunden oder Tagen innerhalb von Oorts Wolke abfangen.

Angenommen, Sie hatten einen Bürgermeisterkampf mit vielen potenziellen Trümmern und verlorenen Runden. Kehrmaschinen der siegreichen Fraktion berechnen, wo sich die sphärische Front aus Trümmern und Runden befindet, basierend auf der bekannten Geschwindigkeit der verwendeten Waffen, die Sektoren der Sphäre, die ein Risiko für die elliptische Ebene nahegelegener besiedelter Sterne darstellen, und richten Aufräumpatrouillen ein, die sich über Jahre oder Jahrzehnte erstrecken . Würde sich nicht allzu sehr von den Bemühungen unterscheiden, die Zone Rouge in Frankreich nach dem Ersten Weltkrieg zu säubern. Sie müssen nicht die gesamte expandierende Sphäre aufräumen, nur die Teile, die zu bekannten Siedlungen führen, der Rest kann in Navigationskarten mit großen roten Schildern integriert werden "Everest umrundet auf freiem Fuß. Drop off to normal space at your own risk".

Um mit nicht gemeldeten Unfällen, seltsamen bösen Wissenschaftlern und vergessenen Zivilisationstrümmern von vor Jahrhunderten fertig zu werden, müssen Sie sich auf lokale Verteidigungsmaßnahmen mit integrierten Protokollen verlassen, um mit ankommendem Müll mit c-Geschwindigkeit fertig zu werden, wie in den Antworten oben angegeben.

Warum wird irgendetwas davon nie in Geschichten beschrieben? Weil jeder im Universum es für selbstverständlich hält und niemand sich Sorgen oder Folgemaßnahmen macht, genauso wie wir nicht die Nachrichteneröffnung mit jedem Landminenfeld oder jeder zufälligen Bombe von vor 50 Jahren neutralisiert sehen ... es sei denn, Sie müssen halb Hamburg evakuieren weil davon. Es würde eigentlich für nettes Hintergrundgeschichtenmaterial sorgen.

Persönlich meine Lieblingsantwort. Es ist ein Spaß und auch neue Möglichkeiten für Plot-Hooks. Geht vielleicht nicht eingehend auf Relativitätsprobleme ein, wird aber meiner Meinung nach wirklich unterschätzt und verdient mehr Anerkennung.

Eine der Macken beim Reisen mit solchen Geschwindigkeiten im "normalen Weltraum" besteht darin, dass sich stationäre Felsen relativ zu Ihnen mit dieser Geschwindigkeit bewegen, wenn Sie gegen sie prallen.

Das gilt für jedes Teilchen oder Objekt zwischen Ihrem Ausgangspunkt und Ihrem Ankunftspunkt. Wichtig zu beachten ist, dass es der Physik egal ist, ob ich dir ins Gesicht schlage oder du mir mit der Faust einen Kopfstoß gibst, das Ergebnis ist das gleiche.

Mit anderen Worten, in einem Universum mit normalem Raum ftl ist es wesentlich, eine leicht zugängliche Form des Widerstands gegen einfache Objekte bei relativistischen Geschwindigkeiten zu haben. Dies bedeutet, dass der in der Frage beschriebene Massentreiber eine nutzlose Waffe im Kampf von Schiff zu Schiff ist, da er nicht einmal den gleichen Schaden erreichen würde, als würde er auf dem Weg in die Schlacht einen Felsen treffen.

Da Schiffe dazu neigen, auf Planeten zu zielen und auf solche Geschwindigkeiten beschleunigt zu werden, ist es vielleicht nicht unvernünftig, auch Ihre Planeten abzuschirmen.

Sie müssen sich keine Sorgen um Arten machen, die nicht daran denken oder keine Lösung dafür haben, da sie es entweder nie über ihre eigene Oortsche Wolke hinaus schaffen oder ihren eigenen Planeten lange vor ihnen in die Luft jagen werden viel Mühe den Rest von uns.

In Isaac Asimovs Roman Nemesis hat alles, was bei > c schwankt, das Vorzeichen von g umgedreht. FTL-Objekte stoßen also eher ab als anzuziehen.
@JGNI, aber die Schwerkraft breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, sodass Objekte auf dem Weg des Schiffes nicht beeinträchtigt werden

Da niemand darauf geantwortet hat, nehme ich die FTL-Antwort aus einem speziellen Universum, mit dem Sie vielleicht vertraut sind: unserem eigenen.

Der Alcubierre-Antrieb wird aus den Relativitätsgleichungen abgeleitet und würde es dem Objekt ermöglichen, sich schneller als Licht zu bewegen, ohne all die Probleme, die normalerweise auftreten würden. Nachfolgend finden Sie zunächst eine Veröffentlichung mit den in dieser Antwort genannten Vorteilen, aber ich empfehle Ihnen, auch den Artikel zu lesen. Darunter ist ein Video von PBS Space-Time zu diesem Thema, ich weiß nicht, wie zuverlässig sie sind, aber anscheinend recherchiert der Sprecher in Quasars, also sollte der Kanal zuverlässiger sein als die durchschnittliche Seite.

https://www.researchgate.net/publication/258317793_The_Status_of_the_Warp_Drive

Bemerkenswert sind die Vorteile in diesem Papier:

Vorteil 1: Beseitigung der interstellaren Distanzbarriere, da nicht mehr auf subluminale Geschwindigkeitsbegrenzungen beschränkt. Werden Sie schneller als das Licht, gemessen von einem entfernten Beobachter außerhalb der gestörten Region. Dies wird Missionen zu nahen Sternen und eine genauere Untersuchung astrophysikalischer Phänomene ermöglichen, als dies heute möglich ist.

Vorteil 2: Es ist ein herkömmliches Transportschema, da es kein „Zerreißen“ von Raum oder nicht-triviale Topologien (z. B. Wurmlöcher) erfordert und keine Übertragung von Kopien von Objekten über den Raum erfordert, um zum Ziel zu gelangen ( dh Teleportation). Warp-Antrieb ist ein einfacher Transport vom Ursprung zum Ziel durch den Weltraum.

Vorteil 3: Keine Zeitdilatationseffekte, wie normalerweise bei anderen Weltraumantriebsschemata aufgrund der speziellen Relativitätstheorie erwartet. Dies liegt daran, dass sich das Fahrzeug mit subluminaler Geschwindigkeit bewegen könnte, sodass die Uhren an Bord mit dem Start- und Zielort synchronisiert bleiben würden.

Vorteil 4: Keine relativistische Massenzunahme des Fahrzeugs, da sich das Schiff im Zentrum der Warpblase befindet und in Bezug auf den lokal flachen Raum in Ruhe ist.

Vorteil 5: Keine Anforderung an einen raketenartigen Antrieb, um nahezu Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, was normalerweise die erreichbare Höchstgeschwindigkeit aufgrund spezieller relativistischer Effekte wie unendlichem Schub für unendliche Massen einschränkt.

Vorteil 6: Technologische und wirtschaftliche Vorteile für die Menschheit.

(1) (PDF) Der Status des Warp-Antriebs. Verfügbar unter: https://www.researchgate.net/publication/258317793_The_Status_of_the_Warp_Drive [aufgerufen am 29. Januar 2019].

Einige Hintergrundinformationen finden Sie hier: https://www.youtube.com/watch?v=94ed4v_T6YM

Idk, Mann. Verwenden Sie einfach ein normales Alcubierre-Laufwerk oder im Grunde jedes Space-Time-Warping-FTL. Da diese Antriebe den Raum um das Schiff bewegen und nicht das Schiff selbst, verlässt ein Schiff mit einem ausgefallenen Antrieb den Warp mit der gleichen (Unterlicht-) Geschwindigkeit, mit der es eingetreten ist, was sogar ein Ruhezustand sein kann.

Und was den SW-Teil betrifft, möchte ich Sie wissen lassen, dass Shit-do-Ramming völlig ungenau war und ein Ergebnis davon war, dass Disney, wie üblich, Hyperantriebe mit Warp-Antrieben verwechselte. Hyperantriebe schicken ein Schiff in eine separate Dimension, wo sie mit jeder Einheit, die sie im Hyperraum bewegen, viel größere Entfernungen im Realraum zurücklegen. Natürlich erzeugen Objekte, die große Massenschatten erzeugen (denken Sie an die Gravitationsquellen von Planeten, Sternen oder Schwarzen Löchern), im Hyperraum "Massenschatten", die ein Schiff in die normale Raumzeit des Eintritts zurückziehen und es sogar zerstören können (deshalb sind Schiffe kann nicht in die Nähe eines Planeten springen). Obwohl die Supremacy groß ist, wird sie keinen Massenschatten erzeugen, der nicht einmal annähernd dem entspricht, was erforderlich ist, und selbst wenn dies der Fall wäre, würde die Raddus nur mit Unterlichtgeschwindigkeit kollidieren. Somit hat diese Szene die Überlieferung sehr schlecht gebrochen.

Vielleicht gibt es einen kurzen Moment Warp-Geschwindigkeit, bevor das Schiff in die Hyperraum-Dimension gelangt? Das würde den gerichteten Blitz erklären, der direkt nach oder vor dem Ein- oder Aussteigen eines Schiffes in den Hyperraum kommt. Also beschleunigte Raddus vielleicht schnell, schaffte es aber nie in den Hyperraum.
Die Entfernung war zu groß, um es nicht in den Hyperraum zu schaffen. Es gab eine Szene (wahrscheinlich in Rogue One), in der ein Rebellenkreuzer direkt vor einem ISD erfolgreich in den Hyperraum springt.

Aus der Sicht eines Traveler Pen-and-Paper-Rollenspiels:

FTL-Reisen sind eher „Zeitfalten“-Reisen als „wirklich, sehr schnelle“ Reisen. Der Sprungantrieb versetzt Sie in den Sprungraum, Sie fliegen ohne Nettoänderung der Geschwindigkeit oder des Kurses im Realraum mit, und eine Woche später verlassen Sie den Sprungraum, als wäre nichts passiert, außer dass Sie jetzt ein paar Lichtjahre von Ihrem Ausgangspunkt entfernt sind . Fast wie ein Nebeneffekt von etwas anderem, das passiert.

Allerdings kämpft sogar Traveler mit dem Fraction-of-C-Rock-Bombeneffekt.

Sie brauchen kein FTL, damit das ein Problem ist. Sie brauchen nur einen ausreichend starken Antrieb und genügend Zeit.
+1 Zu richtig. Die ursprüngliche Frage bezieht sich also auch nicht "wirklich" auf FTL!

Herr! Ein sich bewegendes Objekt bleibt in Bewegung ... es sei denn, eine äußere Kraft wirkt darauf ein, Sir!

Sie brauchen keinen Weltraumstaub.
Es gibt bereits bekannte äußere Kräfte im Weltraum , die Luftwiderstand verursachen . Der Sonnenwind unserer Sonne ist ein Beispiel.
Welche Geschwindigkeit die Schiffsteile auch hatten, sie würden diese Geschwindigkeit nicht unbegrenzt fortsetzen.

Aus praktischer Sicht des „Weltaufbaus“ ist dies nicht allgemein bekannt/verstanden/geschätzt, daher würde ich mich für „das Fehlen eines funktionierenden Hyperantriebs“ entscheiden, was dies irrelevant macht, anstelle der Ansicht von physical.stackexchange.com.

Um ehrlich zu sein, einige Dinge werden am besten ignoriert.
Wenn Sie beispielsweise eine FTL-Kugel zulassen und ein Schiff verfehlen, aber einen Planeten treffen (oder vielleicht vom Schiff abgelenkt werden), müssen sich die Bewohner, die nicht getroffen werden, immer noch mit dem Ausbruch von Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und verstreuten Partikeln auseinandersetzen wenn die Trümmer mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf ihre Atmosphäre treffen.

Sie können hier (https://what-if.xkcd.com/1/) die Auswirkungen eines Baseballs sehen, der mit 0,9 ° C fliegt, dessen Physik legitim erscheint, und dann in Ihrem Kopf extrapolieren, was ein Gegenstand mit größerer Masse tun würde Tun.

Für diese Antwort gehe ich davon aus, dass Sie möchten, dass ein Schiff ein Ziel FTL erreichen kann, anstatt nur FTL bewegen zu können.

Wenn Sie nur eine Möglichkeit suchen, FTL-Reisen zu ermöglichen, aber keine der kinetischen Kopfschmerzen, warum nicht einfach einen Antrieb haben, der den Raum auf sich selbst faltet und das Schiff sich selbst an den neuen Ort versetzt. Es würde die Wirksamkeit des Einsatzes von FTL als Militärwaffe drastisch verringern. Die Verteidigung dagegen wäre ein Generator, der ein Feld erzeugt, das eine falsche Faltung verursacht und die FTL an einen anderen Ort schickt.

Alle/die meisten/einige Planeten mit diesen Generatoren auszustatten, würde betrunkene Aliens daran hindern, überall auf dem Planeten zu transponieren, was sie wollen. Er könnte damit keine Bank ausrauben.

Wenn das immer noch zu mächtig ist, machen Sie es einfach so, dass jede Art von FTL einen Endankerpunkt benötigt, um es zu führen, und dass die Verwendung ohne es Ihre Energie wegen [Insert Tchnobable] nur über das Universum streuen würde.

Der FTL-Antrieb des Schiffes könnte einen vorerst unentdeckten physikalischen Mechanismus haben, um das Schiff über c hinaus anzutreiben. Wie auch immer dieser Mechanismus im Detail funktioniert, er kann möglicherweise nur ein begrenztes System (wie das Raumschiff) beeinflussen. Selbst wenn Ihr Superluminar-Schiff ein anderes Schiff oder sogar nur einen Asteroiden "trifft": Es könnte absurde Mengen an Energie / Impuls übertragen, aber das getroffene Objekt wird möglicherweise nicht über c selbst hinaus beschleunigt. Der Überschuss an kinetischer Energie könnte also einfach sofort in Wärme oder Strahlung umgewandelt werden. Im schlimmsten Fall haben Sie vielleicht einen flammenden Plasmaball, der mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf ein zufälliges Ziel schießt, aber das ist in unserem Universum nicht wirklich "ungewöhnlich"?

Bedenken Sie, dass ein Schwarzes Loch bereits Licht hereinzieht, es hat "FTL" -Effekte.

Vielleicht sind Ihre Schwarzen Löcher Ihre intergalaktischen Verteidiger. Der Schrapnell wird von empfindungsfähigen und hungrigen Schwarzen Löchern, die innerhalb und außerhalb von Galaxien umherstreifen, verschluckt.

Holdos Manöver ergibt selbst im SW-Universum keinen Sinn. (Ich habe nicht zugelassen, dass es den Film für mich ruiniert, aber es ist dumm.) Sie können nicht FTL gehen und im normalen Raum bleiben; das ist grundlegende Wissenschaft, die jeder Geek kennt. Sie können also kein anderes Schiff mit Ihren FTL-Motoren rammen. Sie könnten FTL vielleicht gezielt in demselben (normalen) Raum verlassen, der von einem anderen Schiff besetzt ist. Ich würde denken, das würde viel Schaden anrichten, Reaktorbrüche, Dekompression usw. verursachen. Nur kein spektakuläres Rammen. Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, dass Ihr "Problem" kein Problem ist.

Übrigens, ein Raumschiff, das eine kinetische Waffe mit so viel Energie abfeuert, müsste diese Energie liefern.

Übrigens wird die Energie von kinetischen Runden nicht unbedingt vollständig im Ziel abgelagert, sondern schlägt stattdessen Löcher durch. Die Energie wird nur abgelagert, wenn das Geschoss auf eine Panzerung trifft, die dick genug ist, um all diese Energie zu absorbieren. Die richtige Verteidigung gegen Sci-Fi-Railguns besteht also darin, Schiffe mit ziemlich dünnen Wänden, vielen Abteilen, mehreren Redundanzen und Explosions-Failsafes zu bauen. Machen Sie Schiffe auch sehr manövrierfähig. Das Gegenstück zu dieser Verteidigung besteht darin, die Munition nach dem Start in viele Stücke zu verteilen – eine Railgun-Schrotflinte. Der Konter zur Railgun-Schrotflinte ist ... Rüstung. ;-)

Keine Sorge, die Wahrscheinlichkeit, jemanden zu treffen, ist ziemlich gering

Ihre Sorge ist ein zufälliger ultrarelativistischer (oder sogar superluminaler) Schrapnell, der durch eine Kollision mit einem Schiff mit einem Warpantrieb entsteht. Ich gehe davon aus, dass jedes Splitterstück die zerstörerische Kraft einer Atombombe hat, gemäß Ihren Zahlen in der Frage. Ein direkter Treffer würde eine Stadt oder ein Raumschiff ruinieren, aber es ist viel zu wenig Ertrag, um einen astronomischen Körper zu beschädigen. Wenn der Schrapnell in der Lage ist, einen Planeten zu knacken, hätte der Warpantrieb des Raumschiffs eine Leistung, die die des Todessterns übersteigt. Wenn Ihre gartentauglichen FTL-Laufwerke den Todesstern hundertmal antreiben können, dann haben Sie größere Sicherheitsbedenken als bloße Splitter. Daher gehe ich von Zerstörungskraft der Atombombe aus.

Damit dieser Schrapnell tatsächlich Schaden anrichten kann, muss er Infrastruktur oder besiedelte Gebiete treffen. Allerdings ist der Platz wirklich groß . Und was noch wichtiger ist, die Dinge im Weltraum sind auch wirklich groß .

Es ist eine vernünftige Wette, dass die Schrapnellstücke irgendwann etwas treffen werden . Selbst unter Berücksichtigung des Luftwiderstands vom interstellaren Medium, wie es Murphy in seiner Antwort getan hat, hat jedes Trümmerstück von beträchtlicher Masse eine effektive Reichweite in der Größenordnung von einer Million Lichtjahren. Aber die Frage ist, was sie treffen werden.

Ein Großteil des materiellen Universums, zumindest das, was nicht aus Staub und freien Gasen besteht, besteht aus Sternen und Planeten. Nehmen wir also unser Sonnensystem als Beispiel und gehen davon aus, dass die Verteilung der Objekte in unserem Sonnensystem ähnlich ist wie anderswo. Die Wahrscheinlichkeit, ein Objekt zu treffen, ist proportional zu seiner Querschnittsfläche. Die Objekte in unserem Sonnensystem haben Querschnittsflächen, vom größten nach unten,

  1. Die Sonne: 1.519695684 × 10 12 km 2
  2. Jupiter: 1.535468464 × 10 10 km 2
  3. Saturn: 1.065303332 × 10 10 km 2
  4. Uranus: 2.020769922 × 10 9 km 2
  5. Neptun: 1.904568191 × 10 9 km 2
  6. Erde: 1.27516118 × 10 8 km 2
  7. Venus: 1.15058579 × 10 8 km 2
  8. Mars: 3.6092848 × 10 7 km 2
  9. Ganymed: 2.1746610 × 10 7 km 2
  10. Titan: 2.0830723 × 10 7 km 2
  11. Quecksilber: 1,8699187 × 10 7 km 2
  12. Kallisto: 1.8254256 × 10 7 km 2
  13. Io: 1.0423372 × 10 7 km 2
  14. Der Mond: 9.484174 × 10 6 km 2

Wir könnten die Liste weiter durchgehen, aber die Objekte werden immer kleiner. Hier haben wir 1.519695684 × 10 12 km 2 von Stern, 2.993305607 × 10 10 km 2 von Gasriesen, 2.97366732 × 10 8 km 2 von felsigen Planeten, und ich habe aufgelistet 8.0739135 × 10 7 km 2 Monde, obwohl es mehr Monde gibt, die diese Zahl etwas erhöhen würden. Die Gesamtfläche in dieser Liste ist 1.550006846 × 10 12 km 2 .

Wir können sehen, dass das Sonnensystem flächenmäßig zu 98 % überwiegend aus der Sonne besteht. Die Gasgiganten machen nur 1,9 % aus. Gesteinskörper wie die Erde machen nur 0,1 % aus. Die Wahrscheinlichkeit, ein isoliertes Raumschiff oder eine Raumstation zu treffen, ist so astronomisch gering, dass es keinen Anlass zur Sorge gibt.

Wir können vernünftigerweise davon ausgehen, dass Gasriesen und Sterne nicht besiedelt sind (zumindest nicht von mehr als einigen Raumstationen), also haben wir nur 1 Stück Splitter in 1000, das alles trifft, was Menschen darauf haben könnte . Wenn man sich das Bild von Admiral Holdos Manöver ansieht, sieht es so aus, als ob dort ein paar tausend Splitter liegen könnten. Wir sind also von „die Hälfte des bekannten Universums ausrotten“ zu „ein paar Planeten treffen“ übergegangen. Das ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber der ursprünglichen Prognose.

Die Situation wird jedoch besser. Die meisten bewohnten Planeten haben wahrscheinlich Atmosphären. Diese Atmosphären würden einen Großteil der Energie dieses Schrapnells durch stoßgetriebene Kernfusion ( relevant xkcd ) absorbieren. Kleine Schrapnellstücke würden es nicht einmal an die Oberfläche schaffen. Nur die großen Teile würden eine planetarische Bevölkerung bedrohen. Der Großteil der ultrarelativistischen Splitter besteht wahrscheinlich aus kleinen Stücken, da größere Stücke schwerer zu beschleunigen sind. Wir könnten also wahrscheinlich die Anzahl der Einschläge um einen Faktor von wenigen reduzieren. So gehen wir von „ein paar Planeten treffen“ zu „vielleicht die Oberfläche eines Planeten treffen“.

Wenn Sie nach Planeten ohne Atmosphäre fragen, ist es wahrscheinlich vernünftig anzunehmen, dass nur ein kleiner Teil der Planeten ohne Atmosphäre eine nennenswerte Besiedlung hat, und selbst dann ist ihre Bevölkerungsdichte wahrscheinlich viel geringer. Diese Faktoren ähneln wahrscheinlich den mildernden Faktoren einer Atmosphäre.

Aber selbst wenn Sie auf die Oberfläche eines Planeten treffen, werden Sie wahrscheinlich immer noch Menschen vermissen. Die Erde besteht zu 70 % aus Meer und zu 30 % aus Land, wobei die Menschen nur auf dem Land leben. Und von diesem Gebiet sind nur 3 % bebaut. Das heißt, wenn Sie Ihren Schrapnell auf einen zufälligen Punkt auf der Erdoberfläche schleudern würden, hätten Sie nur eine Chance von 3 zu 10, überhaupt Menschen zu treffen, und nur eine Chance von 0,9%, ein städtisches Gebiet zu treffen, was einen großen Verlust verursacht Leben. Einige Science-Fiction-Planeten sind wesentlich urbanisierter, andere aber auch wesentlich weniger urbanisiert, sodass sich das wahrscheinlich ausgleicht.

Im Laufe dieser Frage habe ich die Schwere von Admiral Holdos Manöver von „universelle Katastrophe“ auf „mäßig geringe Chance, eine einzelne Stadt mit Atomwaffen zu zerstören“ herabgestuft. Zugegeben, das ist immer noch nicht gut, also hat der namenlose Gunnery Chief immer noch Recht, wenn er seinen Rekruten sagt, sie sollen nicht blind in den Weltraum schießen. Aber es ist kaum die universumsbrechende Apokalypse, an die Sie zuerst gedacht haben.

Ich bin hier davon ausgegangen, dass viele Planeten bewohnt sind (a la Star Wars). Da Sie so viele besiedelte Planeten haben, wird der Verlust einer einzelnen zufälligen Stadt auf einem zufälligen Planeten die galaktische Bevölkerung kaum beeinträchtigen. Wenn Sie davon ausgehen, dass nur wenige Planeten bewohnt sind, sinkt die Wahrscheinlichkeit, versehentlich einen bewohnten Planeten zu treffen, proportional.

Wenn nun in jeder einzelnen Weltraumschlacht Hunderte solcher Kollisionen stattfanden, hätten wir Grund zur Sorge. Aber dies als absichtliche Strategie zu haben, wäre absichtlich leichtsinnig und unethisch. Wenn wir jedoch davon ausgehen, dass nur der eine oder andere Idiot oder verzweifelte Held eine solche Kollision begeht, dann sind die Risiken im universellen Maßstab recht gering. Ich möchte immer noch nicht in einer dieser äußerst unglücklichen Städte sein, die von einem verirrten Splitter zerstört wurden, aber es ist eine weitaus bessere Prognose als „das halbe Universum zur völligen Zerstörung zu verurteilen“.

Um es kurz zu machen, diese Frage hat so viel negative Gegenreaktion bekommen, dass ich mich nicht einmal mehr darum kümmere. Ich weise nur darauf hin: "Ich gehe davon aus, dass jedes Stück Schrapnell die zerstörerische Kraft einer Atombombe hat, gemäß Ihren Zahlen in der Frage." -> Tatsächlich falsch, wie ich sagte, "absolutes Minimum", wenn Sie die Standardgleichung und die Basislichtgeschwindigkeit verwenden. Da Schiffe schneller als Licht reisen, ist die Energie in der Standardphysik um eine Größenordnung höher. In der relativistischen Physik ist es nach den anderen Antworten unmöglich / unendlich. Die Ausbeute ist also durchaus relevant. Vielen Dank für Ihren Beitrag, aber diese Frage ist tot.
Glückwunsch! Willkommen beim Worldbuilding, BBeast, die Wahrscheinlichkeit irgendetwas zu treffen wird verschwindend gering sein. Gesunder Menschenverstand, wirklich.

Energie wird eingespart.

Dies ist eines der Gesetze der Physik, das von Newton entdeckt wurde. Der Rest von Newtons Physik wurde sowohl durch die Relativitätstheorie als auch durch die Quantenmechanik verändert, aber diese grundlegende Tatsache steht fest.

FTL-Reisen müssen bedeuten, dass die Physik, wie wir sie kennen, nicht vollständig ist, aber die sicherste Wette ist, dass in der neuen Physik immer noch Energie gespart wird. Natürlich können Sie als Autor dies einfach als Tatsache angeben, wenn Sie möchten.

Was bedeutet das? Das bedeutet, dass Sie aus einer FTL-Kollision nicht mehr Energie gewinnen können, als Sie als Raumschifftreibstoff einsetzen. Das macht das Universum sicher.

Der energiereichste Brennstoff, den wir kennen, ist Antimaterie. Wenn sie mit der gleichen Menge gewöhnlicher Materie in Kontakt kommen, werden beide vollständig in Energie umgewandelt. Das Maximum kann mit Einsteins berühmter gefunden werden E = M C 2 .

Sie enden mit Energien, die für einen einzelnen Planeten sehr schlechte Nachrichten sein können, aber für einen Stern nicht wahrnehmbar sind.

Einfach die gleiche Menge Antimaterie zu lagern und damit einen Unfall zu haben, wäre jedoch genauso schlimm wie ein Sternenschiff-Schrapnellregen.

Ich habe ein Buch gelesen (ich weiß nicht mehr welches, aber es war aus der Zeit von Asimovs ersten Büchern), in dem dieses Problem sauber gelöst wurde: FTL in diesem Universum verwendete eine Art "Physikblase" (vergleiche es mit das Warpfeld in Star Trek), das sich einige Lichtsekunden um das produzierende Schiff erstreckte. Diese Blasen waren nicht in der Lage, miteinander zu interagieren, so dass jedes Mal, wenn zwei Schiffe näher als diese Lichtsekunde beieinander waren, die FTL automatisch ausfiel und die Schiffe in subluminare Geschwindigkeiten fallen ließ, bis sie weit genug entfernt waren.

FTL auf eine ähnliche Weise funktionieren zu lassen, wird in der Tat die Gefahren solcher Idioten begrenzen, da superluminare Kollisionen per Definition unmöglich sind

(als Referenz, eine Lichtsekunde ist ungefähr die Entfernung zwischen Erde und Mond)

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Robotech!

Ich bin überrascht, dass ich diese Antwort noch nicht gesehen habe, aber wenn sich jemand an die amerikanisierte Anime-Show Robotech aus den 1980er Jahren erinnert, hatten sie eine einzigartige und interessante Sichtweise auf FTL-Reisen. Im Grunde war ein FTL-Laufwerk im Robotech-Universum ein Gerät, das eine Energiekugel um sich herum erzeugte und im Wesentlichen alles innerhalb dieser Kugel an einen Ort teleportierte, der möglicherweise viele Lichtjahre entfernt war. Dies ähnelt dem Konzept der "Raumfaltung". Das Schiff erreicht überhaupt keine Überlichtgeschwindigkeit, es tauscht einfach seinen Platz mit dem, was sich an einem anderen Ort befindet.

In der allerersten Folge der Serie sehen wir das Potenzial, diese Art von FTL-Antrieb zur Waffe zu machen, wenn die SDF-1 gezwungen wird, eine Notraumfalte durchzuführen, während sie sich noch in der Erdatmosphäre befindet, nicht sehr weit über einer Insel im Südpazifik . Das Ergebnis ist, dass das Schiff versehentlich einen erheblichen Teil der Insel mit in den Weltraum teleportiert. Natürlich könnte so etwas Planeten beschädigen, feindliche Schiffe halbieren usw., aber das gesamte Zerstörungspotential ist durch die Größe des Feldes, das durch den Antrieb erzeugt werden kann, ziemlich begrenzt. In einer interessanten Randnotiz scheint die Größe des FTL-Felds, das generiert werden kann, proportional zur Größe des Schiffs zu sein, das das Feld erstellt, was irgendwie sinnvoll ist (es '

Auf jeden Fall ist dieses Grundkonzept, dass die Schiffsmotoren (was auch immer es erlaubt, sich durch den Weltraum zu bewegen) ein völlig separates System vom FTL-"Klappantrieb" sind, der das Schiff im Grunde an einen anderen Ort teleportiert, eine Grundlage, die verwendet werden kann Planen Sie ein Science-Fantasy-/Space-Opera-Universum. Ich habe keine Ahnung, wie die Macher von Robotech mit dem zugegebenermaßen unwahrscheinlichen Ereignis umgehen wollten, dass zwei Schiffe zur gleichen Zeit an genau denselben Ort flogen. Ich glaube, so weit haben sie nicht gedacht. Ich würde vorschlagen, dass entweder beide Faltungen scheitern oder es eine riesige Explosion geben würde: was auch immer für die Geschichte interessanter ist.

Energieeinsparung

Stellen Sie einfach Folgendes für Ihr FTL-Laufwerk ein:

  • Das Schiff geht in einen alternativen Raum oder eine alternative Phase oder wie auch immer Sie es nennen wollen, in dem alle FTL-Reisen stattfinden;
  • In diesem Raum oder dieser Phase sind die Entfernungen irgendwie "kürzer" als im regulären Raum, so dass Reisen viel schneller bewältigt werden können, selbst von einem Schiff, das mit unterschwelliger Geschwindigkeit fährt.
  • Es braucht eine gewisse Energie, um ein Schiff in den FTL-Raum zu bringen; Die Energie ist linear zur Masse des Gefäßes und umgekehrt proportional zur Ebenheit des Raums.
  • Ein Schiff kann den FTL-Raum nur an einem Punkt verlassen, dessen Fluchtgeschwindigkeit im normalen Raum gleich der Fluchtgeschwindigkeit des Eintrittspunkts ist.

All dies bedeutet, dass Ihre Triebwerke Sie nur weit genug dorthin bringen müssen, wo Ihr FTL-Antrieb funktionieren wird, und nicht mehr (damit niemand sie baut). Von Schiffen, die mit relativistischen Geschwindigkeiten fahren, wird keine Gefahr ausgehen, weil es im normalen Weltraum überhaupt keine Schiffe geben wird, die so schnell fahren.

Frieden und mangelnder Zugang

Im Moment haben wir Zugang zu Technologien, die die Menschheit auslöschen könnten, und doch haben wir es nicht. Dafür gibt es zwei Gründe: Es gab keine größeren (direkten) Kriege zwischen Atommächten, und niemand sonst hat Zugang zu diesen Technologien. Um diese zu übersetzen, benötigen wir:

Erstens: Die Menschheit ist einigermaßen geeint und ist keinen feindlichen außerirdischen Rassen begegnet, daher gab es keine nennenswerten Kriege, um riesige Teile der Karte auszulöschen.

Zweitens: Die FTL-Technologie ist absurd schwierig und teuer in der Herstellung, bis hin zur alleinigen Domäne großer Regierungen/vielleicht eines oder zweier Großunternehmen. Also keine Idioten, die mit FTL-Geschwindigkeit herumfliegen und Planeten auslöschen. Das bedeutet nicht, dass Sie keine zivile interstellare Raumfahrt haben können: Vielleicht besteht die FTL-Technologie in Form von stabilen Wurmlöchern, die von der Regierung unterhalten werden, oder von Raumstationen, die an geeigneten Knotenpunkten sitzen und eine Gebühr für die Beschleunigung von Schiffen auf FTL-Geschwindigkeiten erheben auf eine andere solche Station zu und bremst jedes Schiff, das mit FTL-Geschwindigkeit darauf zugeschleudert wird, wieder auf etwas Sicheres ab. Was auch immer.

Drittens: Die Herstellung von FTL-Systemen ist sehr offensichtlich, und es gibt eine aktive und effiziente Ermittlungstruppe, die jeden identifiziert, der dies versucht, und ihn mit extremen Vorurteilen verhindert.

Viertens: Was auch immer sie sind, die FTL-Einrichtungen, die existieren, sind extrem sicher und gut verteidigt, wodurch verhindert wird, dass sie von Terroranschlägen ausgeschaltet werden.

Dazwischen haben wir eine Situation, in der die einzigen Personen, die in der Lage sind, FTL-Systeme zu verwenden, um massives Chaos zu verursachen, keinen Grund haben, dies zu wollen, und die Personen, die dies tun möchten, haben einen Grund, dies zu tun einfachere Wege dazu.

Es gibt keine tatsächliche FTL- Geschwindigkeit

Sie müssen sich keine Gedanken über FTL-Trümmer machen, wenn Ihre FTL-Transportmethode tatsächlich ein funktionierendes Gerät erfordert, um vor dem Licht am Ziel anzukommen, und es erfordert auch nicht, dass das Schiff irgendwelche relativistischen Geschwindigkeitsrekorde aufstellt. Jede Art, die eine Art vierdimensionale Abkürzungsmethode verwendet (Hyperraum, Wurmlöcher, Reisen durch die Höllendimension, Falten der Raumzeit, um die Entfernung tatsächlich zu verkürzen usw.), wird gut funktionieren und das Einzige sein, was Sie haben werden worüber man sich Sorgen machen muss, ist Telefragging von etwas bei der Ankunft - aber schieben Sie einfach die erlaubten Austrittspunkte außerhalb von Gravitationsbrunnen, und die Wahrscheinlichkeit einer solchen Kollision wird sofort auf ein astronomisch seltenes Ereignis reduziert, da Sie jetzt versehentlich nur mit Felsen kreuzen können andere Schiffe,