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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Antimaterie für Antriebe nutzen?



RGSS
09.05.2011, 13:02
Kann mir einer sagen wie die Theorie dazu aussieht?
Und was damit alles möglich wäre.

MfG RGSS

MGZ
09.05.2011, 13:44
Die Theorie sieht so aus, dass bei der Vernichtungsreaktion von Materie und Antimaterie jede Menge Gammastrahlung frei wird, die dann auf die ein oder andere Art in Strom umgewandelt wird. Nach gegenwärtigem Wissensstand kann keine "Batterie" mehr Energie pro Masse abgeben als Eine, die zur Hälfte mit Materie und zur anderen Hälfte mit Antimaterie gefüllt ist. Der perfekte Energiespeicher.

RGSS
09.05.2011, 13:48
ok schon mal danke für die antwort.

wie groß wär die energiemenge bei solch einer batterie?
sagen wir mal so groß wie eine autobatterie.

bin leider noch ein laie auf dem gebiet^^

frosch411
09.05.2011, 14:23
wie groß wär die energiemenge bei solch einer batterie?
sagen wir mal so groß wie eine autobatterie.

Es hängt nicht an der Größe, sondern an der Masse.
Nehmen wir mal eine Autobatterie mit ca. 15kg Gewicht (das ist so ne normal große Batterie) und gehen wir mal davon aus, dass sie zur Hälfte aus Materie und zur anderen Hälfte aus Antimaterie besteht (also nur die reine Nutzlast, ich denke dass die Anlage zum Sichern, also dafür zu sorgen, dass die Antimaterie nicht mit Materie in Berührung kommt, solange sie die Energie nicht abgeben soll, dürfte schon ziemlich groß sein bei dem Beispiel).
Dann hilft Einstein weiter:
E = mc²
E = 15 kg * (299792458 m/s)² (Quelle: Wikipedia)
= 1348132768105226460 kg*m²/s² = 1348132768105226460 J
= 1348132768105226460 Ws
= 22468879468,420441 Megawattstunden

Hab ich richtig gerechnet?

Runzelrübe
09.05.2011, 14:44
die dann auf die ein oder andere Art in Strom umgewandelt wird

Das funktioniert bestimmt prima auf Himmelskörpern, auf denen man ein Medium hat, von dem man sich abstoßen kann, indem der Strom über einen Motor in Bewegungsenergie überführt wird. Diese Möglichkeit haben wir im Weltraum aber nicht direkt. Ebenso wäre es sehr schade, die Wärmeenergie zu verschwenden.

Als Raumschiffantrieb bietet sich z.B. die "Einspritzung" von Antimaterie in Wasser an. Antiwasserstoff führt zusammen mit der Annihilation von Wasserstoff zu genügend Energie, um ein Plasma innerhalb des Wasserstrahls zu bilden, welchen man nun für einen herkömmlichen Rückstoß verwenden kann. Wasser dürfte also auf absehbare Zeit noch wichtiger werden.

MGZ
09.05.2011, 16:26
Das funktioniert bestimmt prima auf Himmelskörpern, auf denen man ein Medium hat, von dem man sich abstoßen kann, indem der Strom über einen Motor in Bewegungsenergie überführt wird. Diese Möglichkeit haben wir im Weltraum aber nicht direkt. Ebenso wäre es sehr schade, die Wärmeenergie zu verschwenden.

Als Raumschiffantrieb bietet sich z.B. die "Einspritzung" von Antimaterie in Wasser an. Antiwasserstoff führt zusammen mit der Annihilation von Wasserstoff zu genügend Energie, um ein Plasma innerhalb des Wasserstrahls zu bilden, welchen man nun für einen herkömmlichen Rückstoß verwenden kann. Wasser dürfte also auf absehbare Zeit noch wichtiger werden.

Die theoretisch effizienteste Art, im Weltraum Energie für den Betrieb eines Raketenantriebs zu verwenden, ist es, Photonen nach hinten auszustoßen. Für jedes Joule bekommt man 1J/c, also ungefähr 3,3*10^-9 kg*m/s Impuls. Wenn man die Gamma-Photonen der Anihilationsreaktion direkt umleiten könnte, sodass sie das Raumschiff nach hinten verlassen, dann wäre das der perfekte Antrieb. Leider sind die da etwas störrisch, aber das Problem ist sicher nicht schwieriger, als kiloweise Antimaterie herzustellen und zu speichern. Wer dafür das Geld hat, dem wird es sicher nicht am Ende am Wasser mangeln ;)

Bernhard
09.05.2011, 16:35
= 1348132768105226460 Ws
= 22468879468,420441 Megawattstunden

Hab ich richtig gerechnet?
Nicht ganz: 1348132768105226460 Ws
= 374481324,47367401666666666666667 Megawattstunden

1 Stunde hat 3600 Sekunden :) .
MfG

Runzelrübe
09.05.2011, 18:51
Wenn man die Gamma-Photonen der Anihilationsreaktion direkt umleiten könnte, sodass sie das Raumschiff nach hinten verlassen, dann wäre das der perfekte Antrieb.

Dann hoffe ich, die Systeme dafür werden mal erfunden. Und wenn wir schon dabei sind, lasst uns diese dann auch gleich in Atomreaktoren verwenden. :D
Ärgerlich nur, dass mal wieder die lieben Kzinti (http://www.final-frontier.ch/kzintilektion) einen Gruß loswerden wollen. Das Umlenken passiert dann hoffentlich nicht allzu oft Richtung bewohnter Lebensräume. ;)

*hust* Wie häufig sich solch ein Strahl wohl als Gamma Ray Burst tarnt... *hust*

Kibo
09.05.2011, 22:53
Wie Atomreaktoren?

Wenn du nicht gerade so einen richtigen Klumpen von dem Zeug im Weltraum rumschweben siehst (nahezu unmöglich?!), dann musst du die Antimaterie schon selber herstellen, was mindestens so viel Energie verbraucht, wie ihre Annihilation einbringt. Von daher handelt es sich hier um einen reinen Energiespeicher

mfg

Runzelrübe
09.05.2011, 23:40
Wie Atomreaktoren?


Wenn man die Gamma-Photonen der Anihilationsreaktion direkt umleiten könnte


Dann hoffe ich, die Systeme dafür werden mal erfunden

Harte Strahlung bündeln und umlenken können wir derzeit leider nicht, schon gar nicht in kommerziellem Ausmaß. Falls doch, bitte ich darum, mal fix einen Schutzwall aus diesen Umlenksystemen um die Reaktoren in Fukushima und Tschernobyl zu positionieren um zumindest die Gammastrahlung auf einen Ort zu konzentrieren.

Wir können eventuell abschirmen heutzutage, aber nicht wirklich mehr.

Daher denke ich, dass eine Wasserstoffannihilation, die zu einem Plasma führt, besser geeignet erscheint als eine lenkbare Gammastrahlenemission.


Als Raumschiffantrieb bietet sich z.B. die "Einspritzung" von Antimaterie in Wasser an

julian apostata
22.07.2011, 05:10
Die theoretisch effizienteste Art, im Weltraum Energie für den Betrieb eines Raketenantriebs zu verwenden, ist es, Photonen nach hinten auszustoßen. Für jedes Joule bekommt man 1J/c, also ungefähr 3,3*10^-9 kg*m/s Impuls.

Dabei möchte ich noch erwähnen: (m=Leermasse/Startmasse, c=Treibstoffgeschwindigkeit)

Ist c<<Lichtgeschwindigkeit dann lautet die Raketengleichung:

v=c*ln(1/m)

Ist c=Lichtgeschwindigkeit, so vereinfacht sich kurioserweise die Raketengleichung(es reichen die vier Grundrechenarten):

v=c*(1-m²)/(1+m²)

Beispiel: 10% bleiben von der Startmasse übrig, 90% werden als Treibstoff nach hinten abgestoßen.

Herkömmlicher Treibstoff:

v=c*ln(1/0,1)~c*2,3 (schneller als der Treibstoff)

Licht als Treibstoff:

v=c*(1-0,1²)/(1+0,1²)=c*(99/101)~c*0,98 (schneller als Licht geht nicht!)

http://texte.windhauchworld.de/photonenrakete.pdf

Ich
22.07.2011, 09:33
Ist c=Lichtgeschwindigkeit, so vereinfacht sich kurioserweise die Raketengleichung
Das gilt auch, wenn c nicht gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. "v" ist eigentlich eine Rapidität, erst deren tanh ist die Geschwindigkeit.

julian apostata
23.07.2011, 11:55
Das gilt auch, wenn c nicht gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. "v" ist eigentlich eine Rapidität, erst deren tanh ist die Geschwindigkeit.

Ich glaube, die wenigsten hier (einschließlich mir) haben wohl deine Aussage wirklich verstanden! Dann hab ich erst mal über google eine relativistische Raketenformel gesucht und keine gefunden. Oder weiß zufällig jemand, wo man die findet?

Also musste ich meinen eigenen Grips bemühen und hab das da ermittelt:

v=Raketengeschwindigkeit c=Lichtgeschwindigkeit u=Treibstoffgeschwindigkeit
m=(Leere Rakete)/(volle Rakete)

v=c*tanh[(u/c)*ln(1/m)]

Und jetzt kommen die 2 Spezialfälle.

Wenn u sehr klein gegenüber c ist kann man den tanh mitsamt den eckigen Klammern unter den Teppich kehren und wir haben

v=u*ln(1/m)

Für u=c gilt:

v=c*tanh[ln(1/m)]=c*(1-m²)/(1+m²)

Bernhard
23.07.2011, 13:37
Oder weiß zufällig jemand, wo man die findet?
Hallo Julian,

schau einfach mal hier rein (http://lmgtfy.com/?q=relativistic+rocket+equation) :) .
Gruß

julian apostata
24.07.2011, 15:11
Hallo Julian,

schau einfach mal hier rein (http://lmgtfy.com/?q=relativistic+rocket+equation) :) .
Gruß

Vielen dank erst einmal.

http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket

Aber ehrlich gesagt, ist dieser Artikel für mich eher ein wenig verwirrend als erhellend.

Zwar steht im Prinzip genau dieselbe Formel drin, die ich selbstständig abgeleitet habe, zumindest wenn man den spezifischen Impuls (I_sp) durch die Treibstoffgeschwindigkeit ersetzt, aber mit der Definition des spezifischen Impulses komm ich überhaupt nicht klar, da steht nämlich

I_sp=ve/[1-wurzel(ve²/c²)]

Das ergäbe bei der Photonenrakete doch einen unendlich hohen spezifischen Impuls!

Wenn es nach der Formel ginge, würde ja schon eine Taschenlampe mit fast Lichtgeschwindigkeit lossausen, wenn man sie anknipste!

Kann mir irgendjemand diesen Artikel allgemein verständlich erklären?

Bernhard
24.07.2011, 16:02
Kann mir irgendjemand diesen Artikel allgemein verständlich erklären?
Hallo Julian,

bei Wikipedia-Artikeln muss man immer etwas vorsichtig sein und deswegen habe ich nur die Suchbegriffe für google angegeben. Das pdf an dritter Stelle habe ich gestern mal kurz angesehen und das sah ganz vernünftig aus. Allerdings ist der Server mit diesem pdf von mir aus gerade nicht erreichbar.

Für eigene Rechnungen empfehle ich deswegen noch diesen Wikipedia-Abschnitt: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Bewegung_mit_konstanter_Beschleunig ung. Dieser Abschnitt stimmt auch mit den Formeln aus den Lehrbüchern überein.
Gruß

Ich
24.07.2011, 21:39
Ich glaube, die wenigsten hier (einschließlich mir) haben wohl deine Aussage wirklich verstanden!
Weil's ein Schmarrn war. Die Formel ist(1-m^(2*v))/(1+m^(2*v)), was in der Tat erst bei v=c zu (1-m²)/(1+m²) wird, da hattest du schon Recht.

Das ergäbe bei der Photonenrakete doch einen unendlich hohen spezifischen Impuls!
Is ja auch so. Du musst aber lesen, was die zu der Formel schreiben: "If all the energy to accelerate the fuel comes from an external source...". Ein paar Zeilen weiter unten steht eine Tabelle ohne diese Annahme.

Wenn es nach der Formel ginge, würde ja schon eine Taschenlampe mit fast Lichtgeschwindigkeit lossausen, wenn man sie anknipste!
Kaum, da ja auch keine Masse vom Raumschiff verlorengeht. Der spezifische Impuls wird da pro verwendeter Ruhemasse angegeben, was für die Raketengleichung ja auch einigen Sinn ergibt.

julian apostata
25.07.2011, 09:57
@ich

Machen wir es mal so: Hier wird der spezifische Impuls definiert. Im Prinzip hab ich da auch keine Einwände.

http://upload.wikimedia.org/math/2/0/0/20043eb604fb544f573bc97f4afe2b7c.png

Nur, wenn man diesen spezifischen Impuls so in die Formel einsetzt, dann ist das Unsinn!

http://upload.wikimedia.org/math/a/f/2/af2d7e926e653d4dd4ff5d1cb585ed47.png

Und deswegen habe ich (Willi Windhauch) das da bei der Diskussionsseite von Wikipedia rein geschrieben.

http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Raketengrundgleichung#Relativistische_R aketenformel

Ich
25.07.2011, 12:11
Nur, wenn man diesen spezifischen Impuls so in die Formel einsetzt, dann ist das Unsinn!
Freilich ist das für Photonen Unsinn, aber trotzdem vollkommen korrekt. Natürlich funktioniert die Gleichung "Endgeschwindigkeit als Funktion des verbrauchten Treibstoffs" nicht, wenn kein Treibstoff verbraucht wird. Ändert aber nichts daran, dass du genau diesen spezifischen Impuls verwenden musst, wenn du die Raketengleichung hernehmen willst. Das Problem liegt in der Raketengleichung selber.

Und deswegen habe ich (Willi Windhauch) das da bei der Diskussionsseite von Wikipedia rein geschrieben.
Ich sehe nicht, wo du da diesen spezifischen Impuls ansprichst.
Du sitzt dort übrigens einem Missverständnis auf: die Raketengleichung funktioniert gleich gut für alle Treibstoffgeschwindigkeiten. Du kannst den tanh immer weglassen, wenn die Raketengeschwindigkeit klein ist, auch wenn es eine Photonenrakete ist. Du kannst ihn nicht weglassen, wenn die Raketengeschwindigkeit groß ist, auch wenn es eine chemische Rakete ist.
Wenn du den tanh nicht magst, dann nimm doch die Gleichung aus Beitrag #17 als relativistische Raketengleichung.

julian apostata
26.07.2011, 11:20
Natürlich funktioniert die Gleichung "Endgeschwindigkeit als Funktion des verbrauchten Treibstoffs" nicht, wenn kein Treibstoff verbraucht wird. :confused::confused:

v=0 wenn kein Treibstoff verbraucht wird. Das sagt auch die allgemeine Raketengleichung. Mir ist völlig rätselhaft, worauf du hinaus willst.



Ändert aber nichts daran, dass du genau diesen spezifischen Impuls verwenden musst, wenn du die Raketengleichung hernehmen willst.

Den spezifischen Impuls brauch ich höchstens dann, wenn ich die Gleichung herleiten will, während der Herleitung kann ich ihn wieder fallen lassen.

Und zur Not geht es auch ganz ohne, wenn man beispielsweise die Formel für die gleichmäßige Beschleunigung kennt.

(1) v=c*tanh(g*t‘/c)

g=über die Waage festgestellte Beschleunigung in der Rakete. t‘=Raketeneigenzeit.

Und jetzt stellen wir den Treibstoffaustoß der Rakete so ein, dass gilt.

(2) m=e^(-k*t‘) ergo k*t‘=ln(1/m)

(Startmasse=1)

Über das Impulserhaltungsgesetz lässt sich diese Beziehung ermitteln

(3) k*u=g (u=Treibstoffgeschwindigkeit)

Die Angabe eines spezifischen Impulses ist da so überflüssig wie ein Kropf!

(3) in (1) eingesetzt ergibt

(1a) v=c*tanh(k*u*t‘/c)

(2) in (1a) eingsetzt ergibt

(1b) v=c*tanh[(u/c)*ln(1/m)]

Und jetzt gehst du nochmals auf diese Seite, allerdings nicht zum Hauptartikel, sondern auf die Diskussionsseite (und zwar den Abschnitt „nonsense“)

http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket

Da hast du hier die korrekte Formel, die ich unter (1b) gestellt habe, nur etwas anders umgestellt.

http://upload.wikimedia.org/math/c/f/6/cf6e5d08afa43b8f2ce9b2fc0270740c.png

Erschreckend ist hier, dass anscheinend 2006 schon jemand den “Nonsense” des Hauptartikels erkannt hat, kein Schwein es allerdings für nötig hielt, darauf zu reagieren!

Das lässt tief blicken, was die allgemeine Qualität von Wikipedia anbelangt!

Ich
26.07.2011, 11:47
v=0 wenn kein Treibstoff verbraucht wird. Das sagt auch die allgemeine Raketengleichung. Mir ist völlig rätselhaft, worauf du hinaus willst.
Dann hast du überhaupt nicht verstanden, worum es geht. Der spezifisch Impuls, den du da bemängelst gilt - wie ich bereits gesagt habe - unter dieser Annahme:
"If all the energy to accelerate the fuel comes from an external source..."
Das heißt die Ruhemasse des Treibstoffs kommt vom Schiff, und er wird mit externer Energie beschleunigt. Das ist so z.B. bei einem solargespeisten Ionenantrieb.
Im Falle einer Photonenrakete ist die Ruhemasse des Treibstoffs exakt Null, deshalb wird von der Rakete gar nichts bereitgestellt, und ihre Masse bleibt konstant. Der ganze Schub kommt von der externen Energie.
Bei konstanter Masse ist natürlich die Raketengleichung relativ sinnfrei. Sie wird aber nicht falsch: es folgt nicht v=0, weil ja der spezifische Impuls divergiert. Sie wird bloß unbestimmt, wie es sein muss, wenn das Resultat (v) nicht vom Eingabewert (dm) abhängt.

Die Angabe eines spezifischen Impulses ist da so überflüssig wie ein Kropf!
Weil du stattdessen die Treibstoffgeschwindigkeit angibst? Das ist nunmal, wie im Artikel auch korrekt beschrieben, für den Fall, dass die Energie aus dem Treibstoff kommt, genau dasselbe. Und für den Fall, dass externe Energie zugeführt wird einfach falsch. Der spezifische Impuls hat schon seine Berechtigung.


Erschreckend ist hier, dass anscheinend 2006 schon jemand den “Nonsense” des Hauptartikels erkannt hat, kein Schwein es allerdings für nötig hielt, darauf zu reagieren!
Welchen "Nonsense" denn? Ich hab den Artikel nur überflogen, finde aber keinen Fehler darin. OK, sie schreiben zu Beginn, dass sie keine externe Energiequelle zählen lassen wollen, tun das aber später doch.

Das lässt tief blicken, was die allgemeine Qualität von Wikipedia anbelangt!
Es zeigt einfach, dass die Qualität ganz gut ist, weil nicht jeder rumkorrigiert, wenn er was nicht verstanden hat.

Bernhard
26.07.2011, 15:40
Und zur Not geht es auch ganz ohne, wenn man beispielsweise die Formel für die gleichmäßige Beschleunigung kennt.

(1) v=c*tanh(g*t‘/c)

Hallo Julian,

wenn man etwas genauer hinschaut, wird klar, dass die Rakete aufgrund des eigenen Masseverlustes nicht konstant beschleunigt wird. Konstant ist eventuell (?) die Schubkraft im Ruhesystem der Rakete, gemäß F = D*v_a (D: Durchsatz=Masseverlust pro Eigenzeit, v_a: Ausströmgeschwindigkeit).

Insofern frage ich mich, ob man damit nicht auch einen neuen Ansatz für die Bewegungsgleichung benötigt. Mein erster hastiger Versuch ging dabei gestern leider daneben. Habe momentan einfach zuviel verschiedene Dinge um die Ohren, möchte das Thema langfristig aber weiter beobachten.

Soviel nur zur Ergänzung.
Gruß

Ich
26.07.2011, 15:51
Insofern frage ich mich, ob man damit nicht auch einen neuen Ansatz für die Bewegungsgleichung benötigt.
Aber auf Ansatz und Herleitung wird doch verlinkt (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation#Derivation). Der einzige Unterschied im relativistischen Fall ist, dass DeltaV keine Geschwindigkeit ist, sondern eine Rapidität: man addiert ja arithmetisch lauter kleine dV in einer Reihe von Bezugssystemen.

Bernhard
26.07.2011, 17:35
Aber auf Ansatz und Herleitung wird doch verlinkt (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation#Derivation).
Das war jetzt nicht ganz eindeutig von mir formuliert :o . Mit 'neu' meinte ich 'nicht konstant beschleunigt'. Ich kann die ganze Sache momentan leider nur sehr am Rande mitverfolgen. Aber Danke für den Hinweis.
MfG

voov
26.07.2011, 19:08
in relation zu was gibt man im weltraum eigentlich geschwindigkeiten an?

Ich
26.07.2011, 21:46
Mit 'neu' meinte ich 'nicht konstant beschleunigt'.
Du willst Geschwindigkeit als Funktion der Zeit? Das wäre noch einfach, wenn du Masse als Funktion der Zeit angibst. Für den Weg müsste man integrieren, das sollte bei D=const aber auch gehen.

in relation zu was gibt man im weltraum eigentlich geschwindigkeiten an?
Wie man will. Satelliten wohl relativ zur Erde, weitergehende Sonden vielleicht relativ zum Schwerpunkt des Sonnensystems. Solche Raketen wie hier besprochen relativ zum Startplatz.

voov
26.07.2011, 21:59
worauf ich hinaus wollte...wenn die rakete das einzigste objekt im weltraum wäre, was wäre dann?

Bernhard
26.07.2011, 22:08
Du willst Geschwindigkeit als Funktion der Zeit?
Hallo Ich,

ich habe mir gerade den englischen Wikipedia-Artikel zu "relativistic rocket" etwas näher angesehen: Ein Problem bei dem Artikel ist sicher die angegebene Formel für den spezifischen Impuls. Dass der für v_e -> c nach unendlich gehen soll, sieht für mich irgendwie nicht gut aus.

Der tanh "bügelt" das dann bei der Endgeschwindigkeit so halbwegs wieder hin, ergibt aber trotzdem als Grenzwert c, was so nicht stimmen kann.

Ich persönlich würde den spezifischen Impuls aus diesem Artikel bis auf einen Link herausnehmen und eine Art Formelsammlung aufschreiben. Setzt man beispielsweise im Abschnitt Delta-v in die Formel mit dem tanh anstelle I_sp einfach die exhaust velocity v_e, so stimmt die Formel meiner Meinung nach wieder.
Gruß

Ich
27.07.2011, 09:56
worauf ich hinaus wollte...wenn die rakete das einzigste objekt im weltraum wäre, was wäre dann?
Dann wär's ziemlich langweilig. Man könnte aber immer noch das ursprüngliche Ruhesystem anhand des ausgestoßenen Treibstoffs feststellen und verwenden.

Ein Problem bei dem Artikel ist sicher die angegebene Formel für den spezifischen Impuls. Dass der für v_e -> c nach unendlich gehen soll, sieht für mich irgendwie nicht gut aus.
Du hast ja wenig Zeit gehabt, dich damit zu beschäftigen. Vielleicht magst du trotzdem lesen, was ich Julian zu diesem Thema erklärt habe. Dieser spezifische Impuls ist vollkommen korrekt.

Der tanh "bügelt" das dann bei der Endgeschwindigkeit so halbwegs wieder hin, ergibt aber trotzdem als Grenzwert c, was so nicht stimmen kann.
Wieso nicht?

Setzt man beispielsweise im Abschnitt Delta-v in die Formel mit dem tanh anstelle I_sp einfach die exhaust velocity v_e, so stimmt die Formel meiner Meinung nach wieder.
I_sp ist auch v_e. Das steht auch genau so im Artikel, wenn auch nicht als Formel. Man könnte noch die Formel I_sp=v_e hinzufügen, das wäre wohl nicht schlecht, und die andere Formel noch deutlicher davon absetzen.

julian apostata
27.07.2011, 12:59
Dann hast du überhaupt nicht verstanden, worum es geht. Der spezifisch Impuls, den du da bemängelst gilt - wie ich bereits gesagt habe - unter dieser Annahme:
"If all the energy to accelerate the fuel comes from an external source..."


Warum zum Geier sagst du das nicht gleich? Ich dachte, wir reden hier von Anbeginn des Themas von Raketen? Und bei der Rakete kommt nun mal der Treibstoff samt enthaltener Energie von sich selbst und nicht von Aussen!

Und trotzdem ist der Titel totaler Bockmist, weil auf das eigentliche Thema, nämlich die allgemeine Raketenformel überhaupt nicht eingegangen wird.

Zum springenden Punkt kommt man erst auf der Diskussionsseite unter der Rubrik “Nonsense“.


Konstant ist eventuell (?) die Schubkraft im Ruhesystem der Rakete,

Genau darauf beruht doch meine Ableitung. Oder willst du vielleicht, wenn du jahrelang im All unterwegs bist, dich ständig auf andere Schwerkraftverhältnisse einstellen?




Und jetzt stellen wir den Treibstoffaustoß der Rakete so ein, dass gilt.

(2) m=e^(-k*t‘) ergo k*t‘=ln(1/m)

(Startmasse=1)

Über das Impulserhaltungsgesetz lässt sich diese Beziehung ermitteln

(3) k*u=g (u=Treibstoffgeschwindigkeit)


Bei der Photonenrakete beispielsweise stellt man k so ein dass gilt

k=g/c=[(10m/s²)/c]=(1/0,95Jahre)

Mit anderen Worten, angenehme Schwerkraftverhältnisse werden geschaffen, wenn sich die Masse der Photonenrakete alle 240,5 Tage halbiert.


Aber auf Ansatz und Herleitung wird doch verlinkt (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation#Derivation).

Da steht aber nur die Herleitung der klassischen Raketenformel. Für unser Thema brauchen wir aber eine allgemeine Raketenformel und die steht inzwischen doch schon längst hier!

http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Raketengrundgleichung#Relativistische_R aketenformel

Runzelrübe
27.07.2011, 13:08
Dürfte ich euch darum bitten, ab diesem Punkt zurück auf das Thema Antimaterie als Treibstoff zurückzukommen oder sonst ein neues Thema aufzumachen? Danke. :)

Runzelrübe
27.07.2011, 13:12
Warum zum Geier sagst du
[...]
Und trotzdem ist der Titel totaler Bockmist
[...]
Für unser Thema
[...]


Zu allererst, achte bitte auf Deine Wortwahl. Darüber hinaus ist das "Thema", um das es hier gehen soll, im ersten Eintrag zu lesen.

julian apostata
27.07.2011, 13:28
Zu allererst, achte bitte auf Deine Wortwahl. Darüber hinaus ist das "Thema", um das es hier gehen soll, im ersten Eintrag zu lesen.

Okay, Zwischenfrage: Willst du jetzt mit Hilfe von Materie und Antimaterie eine Rakete antreiben?

1. Wenn ja, dann bin ich voll auf das Thema eingegangen.

2. Wenn nein, dann hab ich das Thema verfehlt.

Ich
27.07.2011, 14:41
Pass mal auf, j.a.: Beruhig dich erst mal, nimm Baldrian oder so, und dann probiers mal mit einer neuen Strategie: lesen was der Diskussionspartner (bzw. Wikipedia) schreibt. Wirkt Wunder.

Warum zum Geier sagst du das nicht gleich?
Ich habe das gleich gesagt. Hier (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?5183-Antimaterie-f%FCr-Antriebe-nutzen&p=78244#post78244).
Und in der von dir zitierten Antwort habe ich auch gesagt, dass ich das schon mal gesagt habe. Da kann ich dir nicht helfen, wenn's für dich total überraschend kommt.

Und trotzdem ist der Titel totaler Bockmist, weil auf das eigentliche Thema, nämlich die allgemeine Raketenformel überhaupt nicht eingegangen wird.
Und was ist das (http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket#Delta-v)? Die allgemerne relativistische Raketenformel.

Genau darauf beruht doch meine Ableitung.
Konstante Schubkraft != konstante Beschleunigung.

Da steht aber nur die Herleitung der klassischen Raketenformel.
Weil die relativistische Verallgemeinerung im Artikel über die relativistische Rakete selbst erfolgt, nicht in der verlinkten Seite zur klassischen Raketengleichung. Was ja, wenn man drüber nachdenkt, durchaus Sinn ergibt.

Zum Thema Antimaterieantrieb allgemein: Um einen Vorteil von der hohen Energiedichte zu haben, muss man mit möglichst hoher Ausstoßgeschwindigkeit arbeiten. "Niedrige" Ausstoßgeschwindigkeiten kriegt man viel einfacher mit Fusion hin.
Und da ist dann das Hauptproblem die immense Leistung, die so ein Antrieb haben müsste. Im Extremfall (Licht) braucht man 300 MW für 1 N Schub. Die entstehende Abwärme, selbst bei 99% Effizienz, kriegst du nie mehr aus der Rakete.

julian apostata
28.07.2011, 11:59
Und was ist das (http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket#Delta-v)? Die allgemerne relativistische Raketenformel.


Kannst du mir auch sagen, wo die steht? Die da kann es auf keinen Fall sein, weil die Formel ein Gebilde beschreibt, was zwar ähnlich wie bei einer Rakete einen Treibstoff nach hinten ausstößt, die Energie für den Ausstoß aber nicht aus dem Treibstoff bezieht, sondern von außen. Und das ist keine Rakete!

http://upload.wikimedia.org/math/a/f/2/af2d7e926e653d4dd4ff5d1cb585ed47.png



Ich habe das gleich gesagt. Hier (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?5183-Antimaterie-f%FCr-Antriebe-nutzen&p=78244#post78244).
Und in der von dir zitierten Antwort habe ich auch gesagt, dass ich das schon mal gesagt habe. Da kann ich dir nicht helfen, wenn's für dich total überraschend kommt.

Kann sein dass ich das überflogen habe, weil es absolut keinen Sinn ergab, weil es überhaupt nix mit einer Rakete zu tun hatte.



Konstante Schubkraft != konstante Beschleunigung.


Das ist eine Bemerkung von mir, von der ich mich distanzieren muss. Da war ich ein wenig schlampig.

Es gilt aber:

Wenn (Schubkraft/Raketenmasse) = konstant, dann gilt g=konstant. (g in der Rakete gemessen). In meiner Ableitung hab ich dies allerdings verwendet.

Wie wäre es, wenn du mir konkret mitteilen würdest, wo meine Ableitung fehlerhaft ist. So kompliziert ist doch die nicht. Und vielleicht könnte man so doch noch zu einer Einigung kommen.



Im Extremfall (Licht) braucht man 300 MW für 1 N Schub


Mit anderen Worten, für jedes Raketenkilo, welches man mit 10m/s² beschleunigen will, braucht man 10 N Schub und damit 3 000 MW Licht. Da braucht man schon einen Wirkungsgrad sehr nahe an 100%, um die Raketentriebwerke nicht zu überhitzen.

Bernhard
28.07.2011, 13:41
Kannst du mir auch sagen, wo die steht? Die da kann es auf keinen Fall sein, weil die Formel ein Gebilde beschreibt, was zwar ähnlich wie bei einer Rakete einen Treibstoff nach hinten ausstößt, die Energie für den Ausstoß aber nicht aus dem Treibstoff bezieht, sondern von außen. Und das ist keine Rakete!
Hallo Julian

Du hast den Text entweder falsch verstanden oder falsch übersetzt. Im Fall der autarken Rakete gilt I_sp = v_e. Wenn die Rakete dagegen von außen angetrieben wird gilt I_sp = \gamma v_e. Den Fall dieser von außen angetriebenen Rakete verstehe ich lediglich als Einschub, bzw. Ergänzung. Er wird im ganzen folgenden Artikel auch nicht weiter behandelt. Auch die Tabelle zu I_sp bezieht sich auf die autarke Rakete.
Gruß

julian apostata
29.07.2011, 12:14
Du hast den Text entweder falsch verstanden oder falsch übersetzt. Im Fall der autarken Rakete gilt I_sp = v_e. Wenn die Rakete dagegen von außen angetrieben wird gilt I_sp = \gamma v_e.

Genau diese Aussage hab ich doch inzwischen verstanden! Was ich aber wahrscheinlich nie im Leben verstehen werde ist, wie man auf die Idee kommt, ein Gefährt, was mit Energie von außen betrieben wird, wie man das als Rakete bezeichnen kann! Und das möchte ich mal an einem Rechenbeispiel verdeutlichen.

Es soll sein u=Treibstoffgeschwindigkeit=0,8*c

Fall 1. Rakete so wie ich sie verstehe.
3kg Treibstoff werden ausgestoßen. Das heißt aber nichts Anderes.

1,8 kg Ruhemasse werden abgestoßen, dazu war eine Energie von 1,2 kg*c² nötig. Diese Energie war im Treibstoff integriert.

Fall 2. Rakete so wie sie “Herr Ich” versteht.
3kg Treibstoff werden ausgestoßen. Das heißt aber nichts Anderes.

3kg Ruhemasse werden ausgestoßen, dazu ist eine Energie von 2kg*c² nötig. Diese Energie wird von Außen entnommen.
Um jetzt wieder zum Thema zurück zu kommen. Wenn Fall 1 schon technisch nicht ganz einfach zu realisieren ist, wie soll dann erst Fall 2 praktisch funktionieren?

Wo zum Geier kriegt man Lichtjahre vom nächsten Stern entfernt derartige Energiemengen von Außen?:confused::confused::confused:


Und trotzdem ist der Titel totaler Bockmist, weil auf das eigentliche Thema, nämlich die allgemeine Raketenformel überhaupt nicht eingegangen wird.


Ich seh grad, da hab ich mich verschrieben. Artikel sollte es heißen, nicht Titel!

Damit meine ich das da:

Hier wird nur Fall 2 beschrieben

http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket

Fall 1 wird dagegen nur hier erwähnt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Relativistic_rocket

Mal abgesehen von dem Schreibfehler da oben. Wo habe ich mich gegenüber irgendjemandem hier unhöflich verhalten?

julian apostata
29.07.2011, 12:34
Kleiner Nachtrag: Im Artikel heißt es.

“I_sp =v_e
Of course this is only valid if the rocket does not have an external energy source“

Jetzt, wo ich das lese, bin ich einverstanden!

Nachträglich heisst es

„I_sp =v_e/wurzel(1-v_e^2/c^2)“
Für den Fall einer äusseren Energiequelle.

Ich sehe, der Artikel behandelt Fall1 und Fall2. Okay, man muss genauer hinschauen!

Wie gesagt, unverständlich finde ich aber immer noch, wie man Fall2 als Rakete verstehen kann!

Bernhard
29.07.2011, 13:51
Ich sehe, der Artikel behandelt Fall1 und Fall2. Okay, man muss genauer hinschauen!
yep!


Wie gesagt, unverständlich finde ich aber immer noch, wie man Fall2 als Rakete verstehen kann!
Ich vermute, dass dieser Abschnitt nur der Vollständigkeit von einem sehr eiligen Autor eingetragen wurde. Ich vermute auch, dass dabei lediglich naiv ein gamma-Faktor eingetragen wurde, ohne das genauer zu prüfen. Irgendwie fehlt dabei ja auch eine Beschreibung, wie die Rakete von außen angetrieben werden soll, mit welchem Wirkungsgrad usw.

Ansonsten enthält der Artikel jetzt zumindest eine korrekte Erklärung der relativistischen Verallgemeinerung der "alten" Zolkowski-Gleichung und es geht bei der nichtrelativistischen Gleichung ja auch nicht so sehr um die technische Anwendung, sondern vielmehr um die Herleitung und das zugehörige Verständnis (genau das hat die Gleichung ja letztlich so berühmt gemacht ;) ).

Dass die Beschleunigung während des Fluges wegen den Astronauten angepaßt wird, ist dann eine zusätzliche Verallgemeinerung.
Gruß

Ich
29.07.2011, 21:51
Fall 2. Rakete so wie sie “Herr Ich” versteht.
3kg Treibstoff werden ausgestoßen. Das heißt aber nichts Anderes.

3kg Ruhemasse werden ausgestoßen, dazu ist eine Energie von 2kg*c² nötig. Diese Energie wird von Außen entnommen.
Um jetzt wieder zum Thema zurück zu kommen. Wenn Fall 1 schon technisch nicht ganz einfach zu realisieren ist, wie soll dann erst Fall 2 praktisch funktionieren?
Mir platzt grad dermaßen der Kragen mit dir, das ist echt unglaublich. Hast du noch Baldrian übrig?

Ist es dir wirklich so vollkommen unmöglich, einfach nur zu lesen, was ich schreibe? Du hast's immerhin im Nachtrag noch geschafft, den Artikel zu verstehen. Jetzt gehst du bitte mit diesem neugewonnenen Wissen nochmal über meine Beiträge und versuchst sie zu verstehen (bis auf den von mir selbst als solchen erkannten Schmarrn natürlich). Und ehrlich gesagt würde ich mir durchaus eine Klarstellung von dir vorstellen können, dass der ganze Mist, den du mir hier unterschieben willst, von deiner Schlampigkeit beim Lesen und Nachvollziehenwollen herrührt, nicht von mir.


Wie wäre es, wenn du mir konkret mitteilen würdest, wo meine Ableitung fehlerhaft ist.
Wo habe ich irgendwas als fehlerhaft bezeichnet? Ich habe deine Ableitung weder gelesen noch kritisiert. Wenn du auch auf die korrekte Formel kommst, wird's schon passen. Wenn du konstante Beschleunigung dazu brauchst, dann hast du's unnötig eingeschränkt und kompliziert gemacht. Du kannst wirklich das nichtrelatevistsche Ergebnis einfach auf Rapidität umschreiben und bist fertig. Du kannst dir aber gerne Gedanken machen, warum das so ist, das hilft auch beim Verständnis kosmologischer Koordinaten.

julian apostata
30.07.2011, 13:17
Ist es dir wirklich so vollkommen unmöglich, einfach nur zu lesen, was ich schreibe?

Das liegt vielleicht auch an folgender Bemerkung.


"v" ist eigentlich eine Rapidität, erst deren tanh ist die Geschwindigkeit.


Als ich das las, kannte ich die Formel noch nicht, verstand also erst mal rein gar nichts. Und ich fragte mich, was soll das? Warum kann er nicht Klartext reden? Warum benutzt er eine Rätselsprache?

Mit diesem Vorurteil ging ich an deine weiteren Texte ran. Und eigentlich versteh ich diesen Satz da oben immer noch nicht. Vielleicht kann ihn ja mal jemand anders allgemein verständlich erklären.


Du musst aber lesen, was die zu der Formel schreiben: "If all the energy to accelerate the fuel comes from an external source...".

Dabei kam eigentlich recht frühzeitig von dir eine klare Aussage, die aber irgendwie an mir vorbei ging, schlicht und einfach deswegen, weil ich gar keine klare Aussage (wegen obiger Bemerkung) mehr erwartete.


Wenn du konstante Beschleunigung dazu brauchst, dann hast du's unnötig eingeschränkt und kompliziert gemacht.

Sicher mag es wohl andere Ableitungsmöglichkeiten geben. Andererseits ist es bei mir so, dass ich weder ein Mathe noch ein Physikstudium vorweisen kann.

Ich beherrsche allenfalls die einfachsten Grundlagen in Integral und Differentialrechnung.

Und wenn du meinst, du hast eine einfachere Ableitung wie ich, welche ohne konstante Beschleunigung auskommt…

…na dann bitte, her damit!

Bernhard
31.07.2011, 03:57
Und wenn du meinst, du hast eine einfachere Ableitung wie ich, welche ohne konstante Beschleunigung auskommt…

…na dann bitte, her damit!
Hallo Julian,

gerade wenn man das Internet als Ort zum Austausch von Informationen, bzw. Wissen betrachtet, kann eine kurze Herleitung auch ziemliche Nachteile bringen. So rechtfertigt sich in deiner Ableitung der Bezug zum radioaktiven Zerfall des "Photoniums" erst durch das korrekte Ergebnis, das eigentlich auf einem ganz anderem Weg und weit weniger trivial hergeleitet wird.

Etwas besser gefällt mir deswegen die weit umfangreichere Seite http://www.relativitycalculator.com/relativistic_photon_rocket.shtml. Mag sein, dass sich auf dieser Seite auch der ein oder andere Fehler befindet, aber das grobe Konzept besteht darin, die relativistische Raketengleichung auch wirklich anhand des Relativitätsprinzips herzuleiten und damit gefällt mir diese Seite aus pädagogischer Sicht einfach etwas besser, als dein pdf. Das soll aber nicht heißen, dass dein pdf für Kenner nicht interessant zu lesen ist.

Nur so als Anregung meinerseits.
Gruß

julian apostata
31.07.2011, 10:34
Hallo Julian,

gerade wenn man das Internet als Ort zum Austausch von Informationen, bzw. Wissen betrachtet, kann eine kurze Herleitung auch ziemliche Nachteile bringen. So rechtfertigt sich in deiner Ableitung der Bezug zum radioaktiven Zerfall des "Photoniums" erst durch das korrekte Ergebnis, das eigentlich auf einem ganz anderem Weg und weit weniger trivial hergeleitet wird.

Etwas besser gefällt mir deswegen die weit umfangreichere Seite [URL="http://www.relativitycalculator.com/relativistic_photon_rocket.shtml"]


Jetzt aber mal ganz ehrlich. Hast du diese Seite wirklich selbst durchgearbeitet?

Und dann sollte man vielleicht auch noch Folgendes bedenken. Wie viele von denen, die hier mitlesen, haben überhaupt Ahnung von höherer Mathematik? Und wer bringt soviel Geduld auf, sich meterlange Ableitungen rein zu ziehen?

Also ich hab’s gern ein wenig trivialer und da bin ich wahrscheinlich nicht der Einzige. Trotzdem werd ich mir die Seite mal auf mein ipad rüber ziehen und genauer unter die Lupe nehmen.

Übrigens weiß ich jetzt auch, was Rapidität bedeutet.

Ganz einfach und trivial: g*t’/c

g ist dabei die im Raumschiff per Waage ermittelte (konstante) Beschleunigung und t’ die Raketeneigenzeit.

Es gilt ja Rapidität=g*t’/c=u/c*ln(1/m)

Und deswegen v=c*tanh(Rapidität)=c*tanh(g*t’/c)=c*tanh[u/c*ln(1/m)]

Auf kompliziertere Ableitungen wird die Mehrzahl der Leser schlichtweg keinen Bock haben!

Trotzdem noch ein kleiner Nachtrag für “anspruchsvolle Leser”

Bei nicht konstanter Beschleunigung gilt:

Rapidität=Integral(g)dt’/c

Bernhard
31.07.2011, 12:04
Jetzt aber mal ganz ehrlich. Hast du diese Seite wirklich selbst durchgearbeitet?
Diese Seite zeigt, wie man ausgehend von der relativistisch verallgemeinerten newtonschen Bewegungsgleichung mit Hilfe mathematisch logischer Schlußfolgerungen zu der zugehörigen Raketengleichung kommt. Und damit ist diese Seite als Unterrichts- und Übungsmaterial IMHO definitiv geeignet. Wem das zu kompliziert ist, der kann von mir aus (auf eigene Verantwortung) auch gerne andere Quellen zu nutzen.
Gruß

Runzelrübe
31.07.2011, 21:12
@julian

Stimmt, für einen KFZ-Mechaniker ist natürlich ein Tangens Hyperbolicus eines Radianten und eines Logarithmus Naturalis echt höhere Mathematik.. wow. Und falls Du den Zaunpfahl jetzt nicht sehen solltest, achte mal auf Deine eigenen Kommentare.

julian apostata
02.08.2011, 15:43
@Runzelrübe

Anstatt mit irgendwelchen Zaunpfählen rumzufuchteln könntest du ja mal was zum Thema beitragen und erklären, warum der Zusammenhang

Spezifischer Impuls=c*Wurzel(2*n-n²)

http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket

anscheinend nur beim 1. 5. und 6. Tabellenelemente korrekt berechnet ist.

Also, bitte beim Thema bleiben. Handelt es sich hier um Druckfehler oder hab ich da was falsch verstanden?

Runzelrübe
02.08.2011, 18:03
@julian

... könntest Du ja mal ... Okay, könnte ich mal, da Du ja bereits den Beitrag aus einem Zusammenhang gerissen und in ein einseitiges Streitgespräch überführt hast.

Du kannst mir sicherlich eine nachvollziehbare Erklärung liefern, aus welchem Grund genau Du mich mittels Deiner Wortwahl persönlich auserkoren hast, eine Antwort auf die Frage zu finden, warum ein Artikel in Wikipedia, mit dem ich auch für Dich völlig offensichtlich nichts zu tun habe, so ist, wie er ist. Ich bin gespannt.

Meine derzeit einzig sinnvolle Antwort auf Deine Frage lautet: Ich bedaure zutiefst, dass es mir unmöglich sein wird, ohne eine Menge Telefonate mit Server-Providern und Datenschutzbeauftragten sowie ohne ausführliche E-Mail-Korrespondenz mit den Erstellern des durch Dich verlinkten Wikipedia-Artikels herauszufinden, ob und vor allem (in Bezug auf Deine Frage) warum diejenigen, die einen spezifischen Anteil an diesem Artikel hatten, ihre Worte und Werte so gewählt haben, wie sie dort stehen. Erschwerend kommt wohl auch hinzu, dass ich die Wertigkeit eines Wikipedia-Artikels als unzureichend genug empfinde, um in ihm mehr als eine Schlagwortsammlung zu sehen. Nimm Dir die Zeit, die Diskussionseite zu studieren. Wirf mal einen Blick hinein in die verschlungenen Pfade einer demokratischen Abstimmung zwischen interdisziplinär angesiedelten Hobby-Verfassern.

Wie in jedem Thema, an dem ich teilnehme und an dem ich Interesse habe, liegt es mir ab einem gewissen Unterschreiten an Informationsgehalt nahe, einen Appell an die Beteiligten zu richten. Sollten Folgethemen entstehen, dann können diese separat abgearbeitet werden. Das hier vorliegende Thema galt ursprünglich der Diskussion um die Nutzung von Antimaterie für die Raumfahrt. Dies ist anhand der letzten drei Seiten nicht mehr rekonstruierbar. Man kann sich natürlich immer einreden, eine Diskussion um das Wachstumsverhalten einer Made zu führen hätte etwas mit dem Projektieren von Apfelplantagen zu tun.

Es gibt individuelle Grenzen in einem Forum, bis zu denen jeder bereit ist, Zeit in Erklärungen zu investieren. Hierbei spielen Wissen, Intuition und Umgangston eine gewisse Rolle, um die Prioritäten festzulegen. Stellt jemand all seine Fragen voreingenommen oder mit einem geringschätzigen Unterton, dann darf man von ihm auch die unaufgeforderte Erklärung seiner Auffassung der logischen Zusammenhänge erwarten. Und da hast Du bisher nicht viele Pluspunkte gesammelt. Die Absicht, Beleidigungen hinter jedem Deiner Kommentare zu verstecken, ist offensichtlich. Dieses Forum ist keine Kontaktbörse und auch kein soziales Netzwerk, in dem nach Belieben aus der Nutzermasse eine wissens- und intelligenzärmere Untermenge erstellt werden kann. Wenn Du also anfängst, uns die Kompetenz abzusprechen, dann wird das Echo kein Schweigen sein.

Nicht, wer am lautesten schreit, hat Recht, er hat einfach nichts an Wert beizutragen und versucht die Wertigkeit dadurch zu erhöhen.

julian apostata
02.08.2011, 18:19
@runzelrübe

Jetzt red keinen Blödsinn, du weichst jetzt komplett vom Thema ab. Ich habe ein Posting vorher klipp und klar eine Frage zum Thema gestellt, nämlich welcher spezifische Impuls bei Materie-Antimateriereaktionen heraus zu holen ist.

Wenn das nichts mit dem Thema zu tun hat, dann weiss ich auch nicht. Die entsprechenden Angaben im Wikipediaartikel find ich äusserst widersprüchlich, aber vielleicht kann jemand diese Widersprüche aufklären.

Da du es anscheinend geausowenig kannst wie ich, würde ich mich an deiner Stelle mal aus der Diskussion raushalten, wenn du hier Nichts Konkretes beizutragen hast.

Webmaster
03.08.2011, 10:13
@all

Bitte diskutieren Sie hier zum Thema und nicht über andere User. Vielen Dank.

Ich
08.08.2011, 22:21
ok, ich möchte das noch kurz aufarbeiten. War ja weg.


"v" ist eigentlich eine Rapidität, erst deren tanh ist die Geschwindigkeit.
Und eigentlich versteh ich diesen Satz da oben immer noch nicht. Vielleicht kann ihn ja mal jemand anders allgemein verständlich erklären.
Das heißt: wenn man das "v" in der klassischen Formel als Rapidität und nicht als Geschwindigkeit deutet, ist das schon die richtige relativistische Formel.

Und wenn du meinst, du hast eine einfachere Ableitung wie ich, welche ohne konstante Beschleunigung auskommt…

…na dann bitte, her damit!
Aus der Impulserhaltung folgt im Raketensystem (u ist die Ausstoßgeschwindigkeit, dm ein kleines bisschen ausgestoßener Treibstoff):
m*dv = u*dm
bzw.
dv = u*dm/m.
Das kann man, wenn man klassisch rechnet, einfach integrieren zu (m1,m2: Start-, Endmasse)
Deltav = u*ln(m1/m2).
Relativistisch geht das nicht, weil die dv ja im Raketensystem gegeben sind und das Deltav sich auf das ursprüngliche Ruhesystem bezieht. Statt die vielen klitzekleinen dvs einfach zu addieren (=integrieren), müsste man sie relativistisch addieren, was die Formel ziemlich kompliziert macht.
Der Ausweg ist die Rapidität. Deren Hauptmerkmal ist, dass man sie einfach addieren kann. Man braucht also nur den richtigen Ansatz für die Rapidität statt der Geschwindigkeit, dann könnte man den einfach integrieren.
Das Schöne ist nun, dass für infinitesimal kleine Geschwindigkeiten die Rapidität exakt gleich der Geschwindigkeit ist. Das heißt also dv = dr (r ist die Rapidität).
Der klassische Ansatz bleibt also unverändert (bis auf den getauschten Buchstaben)
dr = u*dm/m,
also
Deltar = u*ln(m1/m2)
und damit, wegen v=tanh(r),
Deltav = tanh(u*ln(m1/m2)),
mithin die exakte relativistische Formel ohne weitere Einschränkungen. Zumindest ich finde diese Herleitung einfacher, und man lernt auch noch einen sehr nützlichen Begriff kennen.


Handelt es sich hier um Druckfehler oder hab ich da was falsch verstanden?
Rate mal.
Ich geb dir einen Tipp:

...assuming no losses...
[...]
assuming no losses if not specified otherwise
Bei 2,3,4 ist es otherwise specified. Einmal werden nur die Pionen genutzt, ein anderes Mal werden Elektronen einfach geschluckt oder gestreut, statt alle nach hinten zu werfen. Du musst nur lesen.

Bernhard
08.08.2011, 22:45
War ja weg.
War fast schon auffällig ruhig hier im Forum die letzten Tage :D ....

julian apostata
09.08.2011, 10:22
Bei 2,3,4 ist es otherwise specified. Einmal werden nur die Pionen genutzt, ein anderes Mal werden Elektronen einfach geschluckt oder gestreut, statt alle nach hinten zu werfen. Du musst nur lesen.

Die Elektronen stehen aber in Tabellenelement 1. Und da hat der Autor anscheinend den vollen spezifischen Impuls angegeben.

Ich verstehe das nun so, dass die perfekte Photonenrakete nur mit Elektronen und Antielektronen funktioniert.

Verschmilzt man nun Protonen miteinander so wandeln sich nur 56% davon in Energie um und es würde sich errechnen:

I=c*Wuzel(2*0,56-0,56²)~0,9*c

Angegeben sind in der Tabelle allerdings nur 0,6*c.

Kann also bei dieser Reaktion die 56% Treibstoffenergie nicht vollständig in spezifischen Impuls umgewandelt werden?

Hab ich jetzt den Autor richtig verstanden?

Ich
09.08.2011, 22:43
Die Elektronen stehen aber in Tabellenelement 1. Und da hat der Autor anscheinend den vollen spezifischen Impuls angegeben.
Mann, lies doch bitte einfach.
In 1, 3 und 4 steht electron-positron annihilation. In 1 ist nix otherwise specified, also geht die ganze Energie in Schub über. In 3 und 4 ist genau das specified, was ich gesagt habe, was zu Verlusten im Schub führt.


Ich verstehe das nun so, dass die perfekte Photonenrakete nur mit Elektronen und Antielektronen funktioniert.
Die perfekte Photonenrakete funktioniert gar nicht. Wenn man sie aber annähme, z.B. mittels eines hundertprozentigen Gammaspiegels (wie bei Scheinwerfern), dann ist die sauberste Annihilationsreaktion nun mal die von Elektronen und Positronen, weil da genau zwei Elementarteilchen miteinander reagieren und genau zwei Photonen erzeugen, sonst nichts. Deswegen steht das wohl als "realistischer" Annihilationsmechanismus drin.

Verschmilzt man nun Protonen miteinander so wandeln sich nur 56% davon in Energie um
Mag sein. Bei solchen Reaktionen entsteht auch jede Menge ungeladener Dreck, den man nicht irgendwie verwerten kann. Unter der (explicitly specified, btw) Annahme, dass man nur mit den Pionen was anfangen kann, und der Rest einfach verpufft, kommt dann wohl das raus, was die schreiben (ich hab's nicht geprüft).

Kann also bei dieser Reaktion die 56% Treibstoffenergie nicht vollständig in spezifischen Impuls umgewandelt werden?
Hab ich jetzt den Autor richtig verstanden?
Sieht so aus.

Übrigens, kannst du die Ableitung über die Rapidität nachvollziehen? Dazu kam jetzt irgendwie nichts mehr.

julian apostata
10.08.2011, 12:53
In 3 und 4 ist genau das specified, was ich gesagt habe, was zu Verlusten im Schub führt.

In Fall 3 werden also alle Gammaquanten vom Triebwerk absorbiert und in Fall 4 werden Einige davon wieder reflektiert, wenn ich es richtig verstanden habe.

http://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_rocket


Übrigens, kannst du die Ableitung über die Rapidität nachvollziehen? Dazu kam jetzt irgendwie nichts mehr.

Bis zur Ableitung der klassischen Raketenformel: Ja. Für die Rapidität muss ich noch ein wenig genauer hinschauen, wenn ich Zeit habe, leider muss ich gleich wieder weg.

Ich
10.08.2011, 13:29
In Fall 3 werden also alle Gammaquanten vom Triebwerk absorbiert
Die Hälfte.

in Fall 4 werden Einige davon wieder reflektiert
Einige oder alle, und in irgendwelche Richtungen. Der Artikel lässt sich da nicht aus, man will wohl bloß demonstrieren, dass man den Wirkungsgrad durch Reflexion verbessern kann. Im Extremfall könnte man alle Photonen in die richtige Richtung schubsen und den Wirkungsgrad fast auf 1 treiben.

Tobias8000
07.12.2011, 15:40
Antimaterie lässt sich nicht lagern bzw. aufbewahren, das sie bei Kontakt mit normaler Materie explodiert und Energie freigesetzt wird. Ausserdem woher soll man die Energie hernehmen, um die Antimaterie herzustellen? Die Energie auf der Erde (fossile Energieträger, Elektrizität, Uran 235, Helium-3-Isotopeetc.) wird sowiso immer knapper. Alleinen in 1 Gramm Antimaterie steckt die Energie der Hiroshima Bombe !

Vergesst mal diese Utopie. Aussserdem lässt sich damit nur die Lichtgeschwindigkeit annähern. Um Reisen zu anderen Sonnensystemen zu ermöglichen, müssen jedoch Technologien für mehrfache Überlichtgeschwindigkeit entwickelt werden. Dazu müssen die Theorien von Einstein für nichtig erklärt oder umgangen werden.

Bynaus
07.12.2011, 15:55
Antimaterie lässt sich nicht lagern bzw. aufbewahren, das sie bei Kontakt mit normaler Materie explodiert und Energie freigesetzt wird.

Magnetische Flasche? Speicherring?


Ausserdem woher soll man die Energie hernehmen, um die Antimaterie herzustellen?

Das hingegen ist eine gute Frage. Antimaterieantriebe sind was für Zivilisationen, die kein Energieproblem mehr haben.


Die Energie auf der Erde (fossile Energieträger, Elektrizität, Uran 235, Helium-3-Isotopeetc.) wird sowiso immer knapper.

Nah, das würde ich nicht sagen. Die auf der Erde verfügbare Energie ist immer etwa gleich gross: Auf die Sonne oder die Geothermie haben wir keinen Einfluss und das Uran können wir nur so langsam verbrauchen, dass es im Rahmen menschlicher Geschichte als erneuerbar gelten muss. Wir müssen bloss die richtigen Maschinen bauen, um die allseits verfügbare Energie zu nutzen.


Aussserdem lässt sich damit nur die Lichtgeschwindigkeit annähern.

Jep, wie mit allem anderen Methoden auch.


Um Reisen zu anderen Sonnensystemen zu ermöglichen, müssen jedoch Technologien für mehrfache Überlichtgeschwindigkeit entwickelt werden.

Nein, warum? Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit erlauben Flüge innerhalb von Jahrzehnten zu den nächsten Sternen. Das ist, im Rahmen des Denkbaren, durchaus realistisch. Ausserdem, bei sehr hohen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit ist die Zeitdilatation an Bord des Raumschiffs so gross, dass subjektiv eine viel kürzere Zeit vergeht. Es ist z.b. möglich, subjektiv gesehen in wenigen Tagen nach Alpha Centauri zu fliegen. Bloss wird man dann vor Ort feststellen, dass in der Zwischenzeit auf der Erde ein klein wenig mehr als 4.3 Jahre vergangen sind.


Dazu müssen die Theorien von Einstein für nichtig erklärt oder umgangen werden.

Soso. :) Nun, die Natur kümmert sich nicht darum, was wir für nichtig erklären oder was wir umgehen wollen. Jegliche Theorie ist stets eine mögliche Beschreibung der tatsächlichen Welt. Zumindest bisher macht es den Anschein, dass Einsteins Relativitätstheorien eine überaus gute Beschreibung der Realität sind. Was nicht heisst, dass sie vollständig sind (ganz abgesehen davon, dass die Allgemeine Relativitätstheorie mit ihren Wurmlöchern und Warpfeldgeometrien selbst einige Schlupflöcher offen lässt).

PS: Herzlich willkommen im Forum! :)

mac
07.12.2011, 19:32
Hallo Bynaus,


Magnetische Flasche? Speicherring? ich versuche gerade mir vorzustellen, wie eine magnetische Flasche für einige tausend Tonnen ionisierten Antiwasserstoff aussehen müßte, und wie man einige Tonnen Positronen von ihm fern hält und wenn das nicht geht, wie man ein solches Monstrum elektrisch isoliert

Und wenn es mit molekularem Antiwasserstoff geht, wieviel Tesla man braucht, um ihn, auf den absoluten 0-Punkt gekühlt, an Beschleunigungen teilnehmen zu lassen. Geht das überhaupt? Den Kernspin damit auszurichten heißt ja nicht, daß man ihn damit auch beschleunigen kann.

Herzliche Grüße

MAC

Bynaus
07.12.2011, 20:34
Wer sagt, dass wir eine einzige grosse magnetische Flasche brauchen? Wer sagt, dass wir Antiwasserstoff speichern, und nicht z.B. Positronen (die wohl wesentlich leicher zu speichern wären)?

Worauf ich hinaus wollte: Der Umstand alleine, dass Antimaterie mit Materie reagiert, muss kein Grund sein, den Antimaterieantrieb grundsätzlich aufzugeben, wenn zumindest Methoden denkbar sind, diesen Kontakt zu verhindern.

http://www.centauri-dreams.org/?p=17111 (siehe auch verschiedene Links in den Kommentaren)

mac
08.12.2011, 00:19
Hallo Bynaus,


Wer sagt, dass wir eine einzige grosse magnetische Flasche brauchen?mehr und kleinere Flaschen vergrößern das Problem, denn dadurch wird das Verhältnis Nutzmasse zu Strukturmasse schlechter.


Wer sagt, dass wir Antiwasserstoff speichern, und nicht z.B. Positronen (die wohl wesentlich leicher zu speichern wären)? dadurch vergrößert sich das Problem mit der elektrischen Isolation um einen Faktor von gut 1836




Worauf ich hinaus wollte: Der Umstand alleine, dass Antimaterie mit Materie reagiert, muss kein Grund sein, den Antimaterieantrieb grundsätzlich aufzugeben, wenn zumindest Methoden denkbar sind, diesen Kontakt zu verhindern.Ja, wenn! Die hab' ich ja gerade versucht mir vorzustellen.

Herzliche Grüße

MAC

PS: Es geht mir ja dabei nicht um die wenigen Attogramm, die in einer Struktur gespeichert werden, die vielleicht, eines sehr fernen Tages nur noch um 18 bis 22 Größenordnungen schwerer ist. Es geht darum, daß eine Speicherstruktur die so viel schwerer ist als ihre Nutzlast, alle Vorteile von Antimaterie als Energiespeicher für Raumschiffe zu Nichte macht. Und es tut mir ja auch selber weh, daß ich hier den Ingenieur so sehr raus hängen lassen muß.

eeralfcosmo
08.12.2011, 01:02
Antimaterie als antrieb?, sry, wieviel antimaterie haben wir hergestellt?, frage, wie setzen wir das ein.

an einen antie-materie Antrieb zu denken ist meiner meinung nach ....

FrankSpecht
08.12.2011, 02:01
Ralf,
um dich mal auf den aktuellsten Stand der Forschung zu bringen:
Der CERN-Physiker und Theologe Leonardo Vetra (http://de.wikipedia.org/wiki/Illuminati_(Buch)#Inhalt) hatte 2003 etwa ein Viertelgramm Antimaterie hergestellt.

PS: Man ist heute noch nicht weiter, da die Produktion von Antimaterie nicht einfach ist und in "großer Stückzahl" nur an so großen Beschleunigern gelingt wie dem LHC. Der hat aber noch andere Aufgaben, als nur Antimaterie zu produzieren ;)

eeralfcosmo
08.12.2011, 02:10
wieviel gramm benoetigen wir fuer ein antrieb der ueber lichtjahre hinweg arbeitet?, und , sry, wie setzen wir in ein?, antriebsherstellung?, Kosten?,, energieaufwand? etc..

Edit
wir befassen uns mit themen, die zur zeit nich dem entsprechen die wir uns widmen muessen, leider habe ich das auch nicht getan

FrankSpecht
08.12.2011, 02:33
Schade, dass du nicht auf Prof. Leonardo Vetra eingehst :(

Erstmal geht es um die Produktion von Antimaterie!
Am CERN werden Antiprotonen hergestellt und daraus Antiwasserstoff. Die aktuellsten Teilchenbeschleuniger könnten maximal 10.000 (104)Antiwasserstoffatomen pro Tag produzieren. Ein Gramm Wasserstoff enthält aber mehr als 1023 Atome.

Selbst wenn also seit der Entstehung des Universums vor rund 14 Milliarden Jahren (1012 Tage) eine Million (106) Cern-Labors unentwegt Antiwasserstoff produziert hätten, wäre das eine Gramm bis heute immer noch nicht oder aber gerade eben zusammengekommen.

Derzeit kann man über einen Antimaterie-Antrieb theoretisieren. Praktisch ist er noch nicht, was nicht heißen soll, dass es ihn nie geben wird.


wieviel gramm benoetigen wir fuer ein antrieb der ueber lichtjahre hinweg arbeitet?
Ein Antrieb muss nicht über Lichtjahre funktionieren, sondern nur über eine bestimmte Zeit, um genügend Geschwindigkeit für eine Lichtjahre-weite Reise zu gewährleisten.
"fuer ein antrieb der ueber lichtjahre hinweg" funktioniert kannst du heute bereits den Ionenantrieb (http://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb) verwenden.

eeralfcosmo
08.12.2011, 03:05
Schade, dass du nicht auf Prof. Leonardo Vetra eingehst :(

Erstmal geht es um die Produktion von Antimaterie!
Am CERN werden Antiprotonen hergestellt und daraus Antiwasserstoff. Die aktuellsten Teilchenbeschleuniger könnten maximal 10.000 (104)Antiwasserstoffatomen pro Tag produzieren. Ein Gramm Wasserstoff enthält aber mehr als 1023 Atome.

Selbst wenn also seit der Entstehung des Universums vor rund 14 Milliarden Jahren (1012 Tage) eine Million (106) Cern-Labors unentwegt Antiwasserstoff produziert hätten, wäre das eine Gramm bis heute immer noch nicht oder aber gerade eben zusammengekommen.

Derzeit kann man über einen Antimaterie-Antrieb theoretisieren. Praktisch ist er noch nicht, was nicht heißen soll, dass es ihn nie geben wird.


Ein Antrieb muss nicht über Lichtjahre funktionieren, sondern nur über eine bestimmte Zeit, um genügend Geschwindigkeit für eine Lichtjahre-weite Reise zu gewährleisten.
"fuer ein antrieb der ueber lichtjahre hinweg" funktioniert kannst du heute bereits den Ionenantrieb (http://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb) verwenden.

sicher ist das antimaterie nicht in den naechsten 1000 jahren einsetzbar ist

eeralfcosmo
08.12.2011, 03:13
ich weiss genau was ihr nun sagen wollt, was haben wir alles in den letzten 100 jahren erreicht


aber was, wir fliegen immer noch mit 900 km/h ueber die ozeane, (1940 waren es wohl 400Km/h oder so), cool
aber 300000 km/s hmm
naja 17 oder so haben wir erreicht, ist ja auch etwas, aber 18 wird richtig hard

Kibo
08.12.2011, 08:35
naja 17 oder so haben wir erreicht, ist ja auch etwas, aber 18 wird richtig hard
Was meinst du? Schallgeschwindigkeit?
Ich denke niemand der Diskutanten geht davon aus, dass die Menscheit in den nächsten 100 Jahren mit Antimaterie durchs all fliegt. Diese Diskussion dient zur Unterhaltung! Gönn uns doch den Spaß

mfg:rolleyes:

mac
08.12.2011, 08:58
Hallo Ralf,


wir befassen uns mit themen, die zur zeit nich dem entsprechen die wir uns widmen muessenSpontan fällt mir kein Hobby ein, bei dem das anders wäre.

Wenn aber die Beschäftigung mit Themen mit denen man sich beschäftigen muß das ist was Du hier suchst, suchst Du an der falschen Stelle. Und wenn Du glaubst daß Du uns erklären mußt das wir uns mit den falschen Themen beschäftigen, hast Du Sinn und Nutzen eines Hobbys nicht verstanden.

Hezrliche Grüße

MAC

eeralfcosmo
08.12.2011, 09:15
Was meinst du? Schallgeschwindigkeit?
Ich denke niemand der Diskutanten geht davon aus, dass die Menscheit in den nächsten 100 Jahren mit Antimaterie durchs all fliegt. Diese Diskussion dient zur Unterhaltung! Gönn uns doch den Spaß

mfg:rolleyes:
wenn du spaß suchts dann interpretiere das was ich gesagt habe als spaß, so mach ich es auch meist, ist halt schwer was so zu formulieren wie mans meint, man kanns nieman recht machen, sry meine ausdrucksweise
ich bin muede

eeralfcosmo
08.12.2011, 09:28
Was meinst du? Schallgeschwindigkeit?
Ich denke niemand der Diskutanten geht davon aus, dass die Menscheit in den nächsten 100 Jahren mit Antimaterie durchs all fliegt. Diese Diskussion dient zur Unterhaltung! Gönn uns doch den Spaß

mfg:rolleyes:
und was mach ich , spass mit dir, hahahaha
endlich mal locker vom hocker, super, so kenn ich das hier ja gar nicht

lol, sry habe den vorherigen tag vergessen, nehme diesen beitrag zurueck, es kann nur einen geben

entreri73
08.12.2011, 11:18
Hallo FrankSpecht,

entweder habe ich einen Denkfehler oder habe die Ironie überlesen, denn wenn das Cern 2003 ein Viertelgramm Antimaterie hergestellt hatte, dann müssten die bei Deiner beschriebenen Produktionsrate schätzungsweise 1,2x10^18 Tage vor dem Urknall angefangen haben. Da musste die CERN-Oma aber ganz schön lange stricken ;)

VG
Entreri

P.S: Notiz an mich selber: erst Link öffnen, dann Posten :D

tabernakel
12.03.2012, 09:59
Magnetische Flasche? Speicherring?
Um das Thema mal wieder aufzugreifen: Warum wird hier bei Antimaterie-Antrieben eigentlich nur über die benötigten Energiemengen und Produktionsraten diskutiert? Aus meiner Sicht sind das Themen die sich in fernerer Zukunft wohl noch lösen lassen.

Aber kaum jemand hier scheint sich ernsthaft bewusst zu sein dass Antimaterie so ziemlich die gefährlichste Substanz im Universum ist: Bei einer Atombombe muss vieles richtig funktionieren um eine nukleare Detonation zu erreichen. Bei einem Antimateriecontainer welcher Art auch immer dagegen muss nur der Strom ausfallen, ein Bauteil des Containers kaputt gehen oder einfach nur zu sehr altern, oder die Design-Grenzen überschritten werden, z.B. durch zu sehr ruckeln - und schon ist die Explosion da! Und das innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde, ohne jede Vorwarnzeit.

Ab dem Auffüllen eines wie auch immer gearteten Containers mit einer signifikanten Menge Antimaterie ist dies so gefährlich dass sich hoffentlich niemals ein Politiker finden wird der seinen Bürgern folgendes zumutet:
- Stetige Gefahr einer Antimaterie-Explosion am Auffüllort wenn dort auch nur irgendetwas schiefgeht
- Stetige Gefahr einer Antimaterie-Explosion beim Transport zum Rakenenstartplatz wenn dort auch nur irgendetwas schiefgeht
- Stetige Gefahr einer Antimaterie-Explosion beim Start der Rakete wenn dort auch nur irgendetwas schiefgeht

Von daher ist die einzige "realistische" Chance wohl eine Produktion der Antimaterie sowie die Betankung von Raumschiffen im Orbit, denn nur da ist die ständige Gefahr einer Antimaterie-Explosion überhaupt ansatzweise zu verantworten! Eine Produktion in den Raumschiffen selber macht ja keinen Sinn da dazu Energie nötig ist die ja gerade durch die Antimaterie bereitgestellt werden soll. Bürger werden immer allergisch darauf reagieren dass hundert Quadratkilometer ihres Landes durch einen gigantischen Feuerball zerstört werden, egal ob im Jahre 2100 oder 3000. Oder sehe ich das falsch?

mac
12.03.2012, 11:15
Hallo Tabernakel,

willkommen im Forum!

Was Du ansprichst, ist sicher den meisten hier bewußt. Es ist aber auch bewußt, daß Gefahr fast nie ein sicherer Schutz davor war, etwas nicht zu tun, was man tun kann. Damit bleibt dann, auch für das Bedürfnis nach Sicherheit, nur noch ein wirksamer Schutz, der uns zumindest vor einem Einzug solcher Technologien ins Alltagsleben bewahren könnte: Sie sind unwirtschaftlich.

Was mich an Deinem Post etwas irritiert: Warum gehst Du davon aus, daß man die technischen Probleme für eine wirtschaftliche Herstellung von Antimaterie lösen wird, ohne gleichzeitig auch die Lagerungsprobleme zu lösen? Wenn man sie nicht lagern kann, kann man sie auch nicht in lagerungsfähigen Mengen herstellen, würde ich hier zunächst mal argumentieren.

Herzliche Grüße

MAC

tabernakel
12.03.2012, 14:44
Was Du ansprichst, ist sicher den meisten hier bewußt. Es ist aber auch bewußt, daß Gefahr fast nie ein sicherer Schutz davor war, etwas nicht zu tun, was man tun kann.

Damit bleibt dann, auch für das Bedürfnis nach Sicherheit, nur noch ein wirksamer Schutz, der uns zumindest vor einem Einzug solcher Technologien ins Alltagsleben bewahren könnte: Sie sind unwirtschaftlich.
Das sehe ich durchaus auch so, aber die Gefahren eines mit einer signifikanten Menge (also Kilogramm) Antimaterie befüllten Containers gehen aus meiner Sicht nunmal um Dimensionen über das hinaus was die Menschheit bisher so alles "riskiert" hat. Wir reden hier von etwas was bei der geringsten Fehlfunktion, beim geringsten Unfall, oder schlicht durch Alterung von Komponenten eine Explosion im Megatonnen-Bereich auslöst. Also eine Technologie die keinerlei passive Sicherheit aufweist, sondern nur aktive - solche Technologie-Ansätze sind traditionell immer schiefgegangen, die vergleichsweise (!) harmlose Kernkraft ist da nur das letzte Glied in einer langen Kette. Und da bin ich im Gegenteil davon überzeugt dass der reine Selbsterhaltungstrieb solch eine Entwicklung zummindestens auf der Planetenoberfläche verhindern wird - dazu sind die Folgen eines Unfalls einfach zu drastisch sichbar.


Was mich an Deinem Post etwas irritiert: Warum gehst Du davon aus, daß man die technischen Probleme für eine wirtschaftliche Herstellung von Antimaterie lösen wird, ohne gleichzeitig auch die Lagerungsprobleme zu lösen? Wenn man sie nicht lagern kann, kann man sie auch nicht in lagerungsfähigen Mengen herstellen, würde ich hier zunächst mal argumentieren.
Herstellung und Lagerung sind zwei verschiedene Prozesse. Natürlich hast Du insofern Recht dass eine fehlende Lagerfähigkeit das Interesse an (und damit die technologische Entwicklung) von Antimaterie-Erzeugung stark beeinflussen würde. Aber es könnte in Zukunft trotzdem durchaus sein dass ein Physiker eine praktikable Idee zur effizienten Erzeugung von Antimaterie hat, die das Erzeugungsproblem lösen würde. Schließlich entwickel sich das menschliche Wissen über Quantenphysik weiter.

Aber selbst wenn das Erzeugungsproblem jemals gelöst würde sehe ich eben nicht wie das Sicherheitsproblem bei der Lagerung signifikanter Mengen von Antimaterie jemals gelöst werden kann, denn da Antimaterie mit jeder Art von Materie reagiert kann jede mögliche Art von Confinement eigentlich nur aktiv erfolgen. Ohne passive Sicherheit wären Unfälle jedoch praktisch vorprogrammiert: Kurzschluss in der Steuer-Elektronik? Bumm. Erdbeben stärker als in der Spezifikation erlaubt? Bumm. Zu tiefes Schlagloch in der für den Transport vorgesehenen Straße? Bumm. Und so weiter ... ;)

mac
12.03.2012, 18:36
Hallo tabernakel,


Das sehe ich durchaus auch so, ...

...

... dazu sind die Folgen eines Unfalls einfach zu drastisch sichbar.Du verteilst hier schon mal ein Fell, dessen Träger Du noch nie gesehen hast. ;)




Herstellung und Lagerung sind zwei verschiedene Prozesse. Natürlich hast Du insofern Recht dass eine fehlende Lagerfähigkeit das Interesse an (und damit die technologische Entwicklung) von Antimaterie-Erzeugung stark beeinflussen würde.Noch anders. Wenn man es nicht lagern kann, gibt es auch keine Gefahr. Mit absehbaren Lagermöglichkeiten kann man physikalische Experimente machen, aber keine Bombe bauen. Es wäre auch völlig sinnlos

Die Menge die man dafür braucht, kann man weder in genügender Menge, Dichte herstellen noch auch nur annähernd lange genug aufbewahren. Der Glaube, daß sich das schon lösen lassen wird, mag zwar Deinem Vertrauen auf die Ingenieurskunst entsprechen, aber er hat bisher kein tragfähiges Fundament. Vielleicht geht es eines Tages? Aber wie? Wenn wir das wissen oder meinetwegen auch nur ahnen, dann können wir überlegen




Aber es könnte in Zukunft trotzdem durchaus sein dass ein Physiker eine praktikable Idee zur effizienten Erzeugung von Antimaterie hat, die das Erzeugungsproblem lösen würde.wie geschrieben: Ohne Lagerung keine Gefahr in Deinem Sinne.




Schließlich entwickel sich das menschliche Wissen über Quantenphysik weiter.Ja, da auch, aber nicht nur da.





Aber selbst wenn das Erzeugungsproblem jemals gelöst würde sehe ich eben nicht wie das Sicherheitsproblem bei der Lagerung signifikanter Mengen von Antimaterie jemals gelöst werden kannIch auch nicht. Aber anders als Du gehe ich erst mal davon aus, daß es gar nicht geht.

Der Unterschied zwischen unseren Auffasungen an diesem Punkt: Du hast genau so wenig Ahnung wie es gehen könnte, wie ich. Du behauptest aber, es geht nur aktiv. Ich dagegen glaube erst mal gar nichts, was den Lösungsweg dafür anbelangt, noch nicht mal, daß er existiert. Warum also sollte ich an diesem Punkt der Entwicklung ein technisches Problem lösen wollen, daß sich auf mir bekannten Wegen gar nicht stellt, (weil es damit nicht funktioniert) und auf unbekanntem Wege, eben unbekannt ist?



denn da Antimaterie mit jeder Art von Materie reagiert kann jede mögliche Art von Confinement eigentlich nur aktiv erfolgen.in den Mengen und für die Zeit, in der es bisher geht. Nun wird aber für diese ‚Lagerung‘ extrem viel mehr Energie verbraten, als die gelagerte Energiemenge selbst groß ist. Und das wird auch um so schwieriger, je mehr man davon gleichzeitig ‚lagern‘ will. Allein damit ist die zur Lagerung nötige Energie extrem viel größer und damit gefährlicher, als die gelagerte Energie. Mit anderen Worten: Du fürchtest Dich vor dem Schatten des Fellträgers, statt vor ihm selber.


Ohne passive Sicherheit wären Unfälle jedoch praktisch vorprogrammiert: Kurzschluss in der Steuer-Elektronik?Du beschreibst hier eine Technik zur Lagerung von Antimaterie, mit der man sie nicht lagern kann, ergo: Kein
Bumm.ohne Lagerung.

Herzliche Grüße

MAC

tabernakel
12.03.2012, 19:18
Der Unterschied zwischen unseren Auffasungen an diesem Punkt: Du hast genau so wenig Ahnung wie es gehen könnte, wie ich.
Sehe ich auch so.


Du behauptest aber, es geht nur aktiv. Ich dagegen glaube erst mal gar nichts, was den Lösungsweg dafür anbelangt, noch nicht mal, daß er existiert. Warum also sollte ich an diesem Punkt der Entwicklung ein technisches Problem lösen wollen, daß sich auf mir bekannten Wegen gar nicht stellt, (weil es damit nicht funktioniert) und auf unbekanntem Wege, eben unbekannt ist?
Ich setze voraus dass Antimaterie-Confinement nur aktiv betrieben werden kann weil Antimaterie dummerweise sofort mit jeder Art von "normaler" Materie reagiert. Ergo denke ich dass ich ein laufendes und funktionsfähiges aktives System (z.B. magnetische oder elektrische Felder) brauche um sie einzudämmen. Fällt das System aus reagiert die Antimaterie sofort mit dem Container und zerstört ihn sowie (je nach Menge) mehr ioder weniger viel von seiner Umgebung - egal wie er kontruiert wurde.


Nun wird aber für diese ‚Lagerung‘ extrem viel mehr Energie verbraten, als die gelagerte Energiemenge selbst groß ist. Und das wird auch um so schwieriger, je mehr man davon gleichzeitig ‚lagern‘ will. Allein damit ist die zur Lagerung nötige Energie extrem viel größer und damit gefährlicher, als die gelagerte Energie.
Ich denke hier setzt Du voraus dass die technischen Grundlagen der Lagerung sich in Zukunft nicht soweit weiterentwickeln können dass der Energieaufwand praktikabel wird. Wenn dem so wäre dann hättest Du natürlich Recht, ein Energiespeicher dessen Handhabung in kurzer Zeit mehr Energie verschlingt als er enthält wäre Unfug. Nur setze ich eben nicht voraus dass sich hier in Zukunft nichts ändern kann. ;)


Mit anderen Worten: Du fürchtest Dich vor dem Schatten des Fellträgers, statt vor ihm selber.
Warum sollte ich mich vor einer Technologie fürchten die heute nur in Ansätzen exisitert, zu meinen Lebzeiten wahrscheinlich nicht makroskopische Mengen lagern kann (und dazu zudem wie Du korrekt argumentierst zuviel Energie verschlingt), und deren Einsatz mit größeren Mengen Antimaterie selbst in ferner Zukunft gute Chancen hat verboten zu werden? :D

Mir geht es hier nicht um meine inneren Ängste, sondern um meinen Eindruck dass bei der öffentlichen Diskussion um die Alternativen bei stellaren Antriebstechnologien die Sicherheitsaspekte völlig unter den Tisch gekehrt werden. Und dass das bei etwas so labilem wie Antimaterie-Containment schlicht nicht geht.

Gruß,
das Tabernakel

Ich
13.03.2012, 13:28
Mir geht es hier nicht um meine inneren Ängste, sondern um meinen Eindruck dass bei der öffentlichen Diskussion um die Alternativen bei stellaren Antriebstechnologien die Sicherheitsaspekte völlig unter den Tisch gekehrt werden. Und dass das bei etwas so labilem wie Antimaterie-Containment schlicht nicht geht.

Sehr deutsch. ;)

Runzelrübe
14.03.2012, 00:18
Hallo und Willkommen, Tabernakel!


Bürger werden immer allergisch darauf reagieren dass hundert Quadratkilometer ihres Landes durch einen gigantischen Feuerball zerstört werden, egal ob im Jahre 2100 oder 3000. Oder sehe ich das falsch?

Wenn die Bürger nur bruchstückhaften zusammenhanglosen Mist durch die Medien erfahren, ja. Wenn die Bürger keinerlei Mitspracherecht bekommen oder aber schlicht kein Interesse zeigen wollen, ja. Sonst nein. Warum? Naja, der Feuerball wird ganz einfach fehlen.

Kommen wir mal zurück auf den Boden. Antimaterie dürfte auf lange Sicht das erste wirklich kompakte Speichermedium für Energie werden. Wenn man die betroffenen Menschen vollständig über die realen Risiken aufklärt statt Schwarzmalerei zu betreiben (wie Du), dann ist das Thema recht unkritisch.



Die Mengen Antimaterie, die überhaupt zu einer lebensbedrohlichen Explosion führen, werden nicht heute und nicht in den nächsten 20-50 Jahren existieren - außer die heutige Physik ist eine Einbildung und die Wissenschaftler finden eine Möglichkeit, die Variablen mal eben umzuschubsen, um schneller an Antimaterie zu kommen. Ohne Dich erneut zu zitieren, Du schreibst etwas von der Möglichkeit, dass ein Forscher ja vielleicht auf eine effiziente Möglichkeit stoßen könnte, Antimatierie herzustellen. Das klingt ganz so, als steht für Dich fest, dass das nur in Bezug auf Herstellung, nicht auf Sicherheit, möglich ist, nicht wahr!? Mir stellt sich da die Frage: "Wie kommst Du auf diese einseitige Einschränkung?"
Allein basierend auf der Vorstellungskraft von heute kann man nicht auf Techniken von morgen oder gar übermorgen schließen. Nenn mir doch bitte mal drei unvorhersehbare Erfindungen der nächsten 5 Jahre im Bereich Elektrotechnik.
Die Vergrößerung von Speicher und Produktion erfolgt nur iterativ durch Synergieeffekte (ich muss zugeben, echt tolles Bullshitbingo :p).
Antimaterie wird transportierbar und wir benötigen tragbare Energie. Erdwärme beispielsweise können wir nicht mitnehmen.
etc. (ganz ehrlich, mir fehlt einfach die Lust, das alles aufzuschreiben)


Ich möchte Dir gern einmal die Tragweite von Schwarzmalerei demonstrieren:

In meinem Fall wurde irgendeinem 08/15 Journalisten der Allerwerteste hochgebunden, eine bessere Story über Antimaterie zu bringen als die Konkurrenz. Was macht er? Er führt ein Interview. Mit etwas Unglück prallen jetzt zwei Welten aufeinander. Spezialisten fehlt häufig die pädagogische Begabung, den katastrophenorientieren Ich-kann-alles-ich-weiß-alles-ich-hab-Internet-Neuzeitmenschen mit Fakten zu versorgen, da dieser eh immer alles besser weiß. Journalisten passen durchaus in diese Kategorie.

Beispielsweise ließe sich das gute Argument, dass die benötigten Erfindungen erst nach jahrelanger detailverliebter Forschung, durch hochspezialisierte, akademisch gebildete Menschen, vorhanden sein werden, vollständig durch ein Wort wie "explosiv" ausblenden. Aus "explosiv" wird "Explosionsgefahr", dann "Explosion" und dann "Bombe". Auf das Wort "Bombe" reagiert dann auch der kleinste IQ auf dem Netto-Parkplatz, selbst noch nach dem 5. Bier. Und eben jener IQ fühlt sich dann genötigt, mal eben kundzutun, dass er sich in seinem demokratischen Mitspracherecht eingeschränkt fühlt, vermutlich mit den Worten "Diese Idioten werden uns noch alle umbringen" (ich habe, der Lesbarkeit halber, das zu erwartende Gelalle nach 5 Bier mal weggelassen).

Du siehst, mit maßlosen Übertreibungen kann man ganz schön viel Schabernack betreiben. "Wir werden alle sterben, wenn..."

mac
14.03.2012, 10:45
Hallo tabernakel,


Ich setze voraus dass Antimaterie-Confinement nur aktiv betrieben werden kann weil Antimaterie dummerweise sofort mit jeder Art von "normaler" Materie reagiert. Du setzt voraus? Auf welcher Basis? Auf der, auf der die Aufbewahrung großer Mengen nicht realisierbar ist?

Eine einfache lineare Extrapolation dieser Techniken auf höher, größer, weiter, verliert sich schon nach sehr kurzer Strecke im Nebel.




Ergo denke ich dass ich ein laufendes und funktionsfähiges aktives System (z.B. magnetische oder elektrische Felder) brauche um sie einzudämmen.das genügt aber nicht, jedenfalls nicht bei Antimateriemengen, die man als Bombe ansehen könnte, ja noch nicht mal bei Mengen, die man zum Betrieb einer LED-Leuchte einsetzen würde.




Fällt das System aus reagiert die Antimaterie sofort mit dem Container und zerstört ihn sowie (je nach Menge) mehr ioder weniger viel von seiner Umgebung - egal wie er konstruiert wurde.Nur, wenn Du diese Menge überhaupt erst mal ansammeln und festhalten konntest und nicht egal, wie und aus was er konstruiert wurde. Das ist nur in Deiner Vorstellung egal. Du ignorierst z.B. dabei, daß man mit eben dieser Vorstellung sowas gar nicht bauen könnte.




Ich denke hier setzt Du voraus dass die technischen Grundlagen der Lagerung sich in Zukunft nicht soweit weiterentwickeln können dass der Energieaufwand praktikabel wird. Wenn dem so wäre dann hättest Du natürlich Recht, ein Energiespeicher dessen Handhabung in kurzer Zeit mehr Energie verschlingt als er enthält wäre Unfug. Nur setze ich eben nicht voraus dass sich hier in Zukunft nichts ändern kann. ;)tabernakel, es genügt bei diesem ‚Optimismus‘ nicht, davon auszugehen, daß man ausreichend viel Antimaterie zu günstigen Preisen herstellen kann. Diese Herstellung ist sinnlos, wenn man sie nicht lagern, oder sofort wieder verbrauchen kann (was zumindest zur Energieversorgung an Schwachsinn kaum noch zu überbieten wäre).

Was Du hier machst, ist ein willkürliches, frei-Bauch-Tunen einer ‚Technologie‘, die Deinen Vorstellungen gehorcht. Du mußt dafür gefährliche Mengen herstellen und lagern, aber nicht so richtig lagern. Du hast zwar überhaupt keine Vorstellung wie sowas gehen könnte, aber Du konstruierst in Gedanken schon mal ein Lagerungssystem, das eigentlich nur darauf hin optimiert ist, daß es zwar das Ansammeln von unvorstellbarer Zerstörungskraft erlaubt, aber ab dann völlig unsicher wird.

Erinnere Dich doch mal an wirklich alte SciFi-Filme (Stummfilmzeit meinetwegen) (oder schau sie Dir mal mit dafür offenen Augen an) Da gibt es irgendwelche, völlig futuristischen Gimmicks, die wahre Wunderdinge für die damalige Lebenswirklichkeit erlaubten, aber der komplette Rest dieser Lebenswirklichkeit war so, wie er zur Drehzeit dieses Filmes eben war. Das fällt kaum einem Zeitgenossen eines solchen Filmes auf, aber je weiter weg man sich von der Zeit dieses Filmes befindet, umso grotesker erscheinen einem solche Kombinationen.

Der berühmte Lochstreifen, der im Ausgabefach der unvorstellbar leistungsfähigen Positronik der Good Hope landete und von Perry Rhodan höchst persönlich zum Navigationscomputer getragen und dort zur gefälligen Weiterverarbeitung wieder eingelesen wurde. Ich gestehe, daß mir das damals, als ich das gelesen habe (1966), nicht aufgefallen ist, was für eine groteske Kombination das aus heutiger Sicht war.




Warum sollte ich mich vor einer Technologie fürchten die heute nur in Ansätzen existiert, zu meinen Lebzeiten wahrscheinlich nicht makroskopische Mengen lagern kann (und dazu zudem wie Du korrekt argumentierst zu viel Energie verschlingt), und warum glaubst Du dann, daß man hier ausgerechnet über Sicherheitsaspekte dazu diskutieren müßte?




und deren Einsatz mit größeren Mengen Antimaterie selbst in ferner Zukunft gute Chancen hat verboten zu werden? :Dund ausgerechnet das, hat noch nie zuverlässig funktioniert.




Mir geht es hier nicht um meine inneren Ängste, sondern um meinen Eindruck dass bei der öffentlichen Diskussion um die Alternativen bei stellaren Antriebstechnologien die Sicherheitsaspekte völlig unter den Tisch gekehrt werden. Und dass das bei etwas so labilem wie Antimaterie-Containment schlicht nicht geht.Ich glaube das liegt daran, daß wir bei diesem Thema zunächst mal daran interessiert sind, physikalische Rahmenbedingungen auszuloten, um uns eine Vorstellung machen zu können, welche grundsätzlichen Vorteile welchen Nachteilen gegenüber stehen könnten. Es hat auf der Ebene auf der wir uns heute technologisch befinden, noch wenig Sinn konkrete, und damit technologieabhängige Sicherheitsfragen zu diskutieren.

Nebenbei, es ist auch wenig überzeugend, Deine Bedenken in diesem Thread an erste Stelle zu befördern, aber z.B. keinen Gedanken darauf zu verschwenden, welches Gefahrenpotential eine 0,03 c schnelle Masse, von meinetwegen 1E9 Tonnen in Menschenhand birgt. Und kannst Du Dir auch nur ansatzweise vorstellen, welche Gefahren mit der parallel dazu stattfindenden sonstigen naturwissenschaftlich-technischen Entwicklung einher gehen werden? Von denen werden vielleicht etliche, Deine hiesigen Bedenken weit in den Schatten stellen. Worüber willst Du da diskutieren? Zurück auf die Bäume?

Oder bist Du bei Deinen Bedenken inspiriert von Dan Brown (http://www.welt.de/wissenschaft/article1087962/Kann_man_den_Vatikan_mit_Antimaterie_sprengen.html )? Dann aber bitte nicht hier im Thread.

Herzliche Grüße

MAC

Neelix
06.09.2012, 12:52
Die Theorie sieht so aus, dass bei der Vernichtungsreaktion von Materie und Antimaterie jede Menge Gammastrahlung frei wird, die dann auf die ein oder andere Art in Strom umgewandelt wird. Nach gegenwärtigem Wissensstand kann keine "Batterie" mehr Energie pro Masse abgeben als Eine, die zur Hälfte mit Materie und zur anderen Hälfte mit Antimaterie gefüllt ist. Der perfekte Energiespeicher.

Die Gammastrahlung wird in Strom umgewandelt??? Die Idee ist eigentlich, sie direkt auszustoßen: Photonenantriebe auf Basis der Protonen-Antiprotonen-Annihilation erscheinen vielversprechender, da zunächst kurzlebige geladene Pionen als energiereiche Zwischenprodukte entstehen, die fast mit Lichtgeschwindigkeit und gelenkt durch starke Magnetfelder (Supraleiter) aus dem spiegellosen Antriebssystem austreten, die sich ähnlich wie Gammaphotonen direkt für den Antrieb verwenden ließen.

pauli
07.09.2012, 14:41
bitte ignoriert Beitrag 81,82
danke

zu spät ... habs schon gelesen und bekomme es nun nicht mehr aus dem Kopf

Webmaster
07.09.2012, 19:26
Die doppelten Posts von Neelix wurden auf Wunsch des Users gelöscht, ebenso wie der oben zitierte Post mit der Bitte, diese zu ignorieren. S. D.

pauli
09.09.2012, 23:51
ok, so langsam verblasst das Gesagte in meinem Kopf