Reise durch das Universum

Transkript

1 Reise durch das Universum 1

2 2

3 3

4 10 5 m = 100 km 10 7 m = km 4

5 Jules Vernes, 1867 Reise um den Mond Jules Vernes glaubte, dass nur an einem bestimmten Punkt zwischen Erde und Mond Schwerelosigkeit herrschen würde. Dabei war seit Newton die Trägheitskraft wohl bekannt. Er hätte also um die Schwerelosigkeit auf dem ganzen Flug zum Mond wissen müssen. Abb. aus Jules Verne. Autour de la lune. illustrierte Ausgabe Jahre später DLR 5

6 Warum ist man im All schwerelos? Gravitationskraft Zentrifugalkraft / Grafik: U.Walter Warum ist man auch beim Flug zum Mond schwerelos?? Gravitationskraft Trägheitskraft Erde und Mond vom Mars Express, 2003 ESA 6

7 10 8 m = km Rainer Brückner / pixelio.de Einschlagskrater Tycho Grete Schmedes 7

8 Grete Schmedes Waren wir auf dem Mond? NA 8

9 Erde und Mond vom Mars Express, 2003 ESA Mars 9

10 Erde bei Dämmerung vom Mars Rover Spirit, Mai 2003 /APOD Jupiter 10

11 Strecke, die das Licht in 10 Sekunden fliegt You are here Voyager m = 10 Million km /Goddard Saturn 11

12 Neptun Blick vom entferntesten Planeten Sedna auf unser Sonnensystem Strecke, die das Licht in 10 Stunden fliegt /ESA m = 10 Milliarden km 12

13 Strecke, die das Licht in einem Monat fliegt Sonnensystem 1 Stern m = Milliarden km Strecke, die das Licht in 10 Jahren fliegt S. Letschnik 5 Sterne m = Millarden km = 10 LJ 13

14 Strecke, die das Licht in Jahren fliegt Unsere Milchstraße: Sterne Lichtjahre = m You are here /ESA Sterne = 1 Galaxie m = LJ 14

15 Sagitarius A = Schwarzes Loch mit 4.3 ± 0.4 Millionen Sonnenmassen ESO/MPE 15

16 Schwarzes Loch 16

17 Elektronen werden mit fast Lichtgeschwindigkeit auf diesem Strahl 5000 Lichtjahre ins All geschleudert and the Hubble Heritage Team STScI/AURA Das bisher größte bekannte Schwarze Loch existiert in der Galaxie M87 mit 3 Milliarden Sonnenmassen Schwarze Löcher Ereignishorizont 17

18 Supernova Explosion Wurmlöcher Schwarzes Loch verschlingt Materie Weißes Loch speit Materie aus 18

19 Sternwarte Feuerstein e.v. / Werner Stupka (Hintergrund)/ Grafik: S. Letschnik Einstein-Rosen-Brücken S. Letschnik Eine Einstein Rosen-Brücke ist ein Wurmloch, welches zwei ferne Regionen miteinander verbindet Bevor ein Raumschiff hindurchgelangen könnte, verjüngt sich das Wurmloch, reißt ab und bildet zwei getrennte Singularitäten 19

20 Sternwarte Feuerstein e.v. / Werner Stupka (Hintergrund)/Grafik: S.Letschnik Negative Energie entspricht abstoßender Gravitation und verhindert so den Wurmloch-Zusammenbruch. Die Quantentheorie schränkt die Größe und Dauer negativer Energie von der Größe stark ein. Um einen Schlund mit Durchmesser 2 m zu erzeugen, ist ein negatives Energieband von nur m (100 Milliarstel eines Atomdurchmessers) notwendig mit einem Betrag, der der in einem Jahr erzeugten Energie von 10 Milliarden Sternen gleichkommt. Die Quantentheorie lässt zwar Pulse negativer Energie zu, aber nur unter drei Bedingungen: Erstens: Je länger der Puls dauert, desto schwächer muss er sein (a,b). Zweitens Ihm muss ein Puls positiver Energie folgen, dessen Größe die des negativen Vorläufers überbieten muss.(a,b) Drittens: Je länger das Zeitintervall zwischen den beiden Pulsen ist, desto größer muss der positive Puls sein; dieser Zusammenhang heißt Quantenzins (c). J. Letschnik 20

21 Warp Drive Funktionsprinzip einer Warpblase: An der Vorderseite der Blase wird die Raumzeit kontrahiert und dadurch der Abstand zum Zielort verringert. An der Hinterseite wird das Raumzeit-Gefüge wieder gedehnt, wo-durch sich die Entfernung zum Startort sich erhöht (Pfeile). Das Raumschiff ruht relativ zu seiner unmittelbaren Umgebung und befindet sich immer im freien Fall. Die Astronauten erleben also keine Beschleunigung. An der Seite der Blase ist negative Energie erforderlich. Da keinerlei kausale Beziehung zwischen Blaseninnerem und Blasenäußerem besteht, kann das Raumschiff die Blase nicht steuern. Für eine Blase mit 100 m Durchmesser sind g = Sterne = Galaxien = 10 9 Universen negativer Masse notwendig. Die Blase selbst darf nur etwa 1/100 der Planck Länge = cm = eines Atoms dick sein. S. Letschnik Warp Drive Raum hinter dem Raumschiff ist gespreizt. An den Rändern würde die Krümmung des Raumes (= Gezeitenkräfte) das Raumschiff verreißen. S. Letschnik Raum vor dem Raumschiff ist komprimiert. 21

22 10 3 Galaxien = Sterne m = 10 Millionen LJ Schwammartige Strukturen, 200 Millionen Lichtjahre Durchmesser MPA/Millennium Simulation Project 10 5 Galaxien = Sterne m = 100 Millionen LJ 22

23 Unser Universum /Sloan Digital Sky Survey Galaxien = Sterne m = 100 Milliarden LJ 23