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So realistisch sind Beamen und Co.

"Star Trek"-Erfindungen So realistisch sind Beamen und Co.

"Beam me up, Scotty" ist wohl einer der berühmtesten Sätze aus "Star Trek". Aber wie realistisch sind Beamen, Außerirdische und Co.? Ein Dortmunder Physiker hat das untersucht.

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Wissenschaftlich ihrer Zeit voraus: Mr. Spock (Leonard Nimoy) und Captain Kirk (William Shatner).

Quelle: dpa

Dortmund. Als der amerikanische TV-Sender NBC im September 1966 mit der Ausstrahlung von "Star Trek" begann, konnte niemand ahnen, dass dies der Beginn einer großartigen Erfolgsgeschichte sein würde. Zweimal konnte die technikbegeisterte Fan-Gemeinde das Ende verhindern (1969 war dann trotzdem Schluss). Die "Trekkies" waren zahlenmäßig zwar überschaubar, aber ungeheuer hartnäckig. Als Grund für diese Hingabe wird immer wieder der technische Realismus der Serie genannt.

Natürlich war "Star Trek" Science Fiction, aber eben mit Betonung des Begriffs Science, Wissenschaft. Der Physiker Metin Tolan (Technische Universität Dortmund) hat nun in seinem Buch "Die Star Trek Physik" untersucht, ob dieser Ruf berechtigt ist. Tolan attestiert den "Star Trek"-Serien und -Kinofilmen eine erstaunliche physikalische Korrektheit.

Der Warp-Antrieb

Um die gewaltigen Entfernungen im Weltraum in fernsehtauglicher Zeit zurückzulegen, bedient sich die Enterprise des Warp-Antriebs. Auf diese Weise kann das Raumschiff eine kurzfristige Höchstgeschwindigkeit von fünfzig Lichtjahren pro Tag erreichen. Warp basiert auf Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, die unter anderem besagt, dass der Raum durch Masse gekrümmt werden kann (to warp heißt verzerren, verbiegen). Auf diese Weise krümmt sich der zweidimensionale Raum in eine dritte Dimension. Das entzieht sich zwar der menschlichen Vorstellungskraft, lässt sich aber mathematisch berechnen. Allerdings krümmt selbst die Sonne mit ihrer gewaltigen Masse den Raum in ihrer unmittelbaren Nähe nur so wenig, dass ein Lichtstrahl um ein halbes Tausendstel Grad aus seiner Bahn abgelenkt wird. In der Fiktion wäre also eine unvorstellbare Energiemenge nötig, um den Raum zwischen der Erde und Proxima Centauri so stark zu krümmen, dass die Enterprise mit angenehmem Reisetempo durch die entstehende Blase fliegen könnte. Trotzdem hält Tolan diese Art der Fortbewegung für "prinzipiell physikalisch realisierbar."

Das Beamen

"Beam me up, Scotty!" hat für Trekkies den gleichen Stellenwert wie "I’ll be back" für Fans von Arnold Schwarzenegger. Das Beamen ist nötig, weil ein Schiff von der gewaltigen Größe der Enterprise nach einer Landung auf einem Planeten wegen der Schwerkraft nicht mehr abheben könnte. Also lässt sich die Crew für Ortswechsel erst de- und dann rematerialisieren. Dies geschieht mithilfe eines Energie-Materie-Umwandlers: Die Person wird gescannt, ihre Atome werden in Strahlung umgewandelt, zum Zielort gelenkt und dort wieder in ihre ursprüngliche Position gebracht. Theoretisch wäre das laut Tolan denkbar, denn nach Einstein ist es möglich, Masse in Energie und wieder zurück in Masse zu wandeln. Allerdings würde bei der Dematerialisierung eines 100 Kilogramm schweren Menschen eine Energiemenge frei, die dem deutschen Jahresverbrauch entspräche.

Metin Tolan

"Die Star Trek Physik. Warum die Enterprise nur 158 Kilo wiegt und andere galaktische Erkenntnisse"

Piper Verlag, 352 Seiten, 20 Euro.

Laut Heisenberg'scher Unschärferelation sind zudem hundertprozentig exakte Kopien unmöglich, weil man nicht gleichzeitig den exakten Ort wie auch die exakte Geschwindigkeit jedes einzelnen Atoms in einem menschlichen Körper messen könnte. Diese Unschärferelation läge wie ein Vorhang über der Information zur Anordnung der Atome. Das Problem haben die "Star Trek"-Autoren zwar kurzerhand mit Hilfe eines "Heisenberg-Kompensators" gelöst, aber Tolan bezweifelt, dass die Kopie noch so etwas wie eine Seele hätte.  
Zeitreisen.

Zeitreisen

Im vierten "Star Trek"-Film, "Zurück in die Gegenwart" (1986), sorgt eine außerirdische Sonde für verheerende Katastrophen auf der Erde. Sie sendet Signale aus, die dem Gesang der ausgestorbenen Buckelwale ähneln. Die Crew der Enterprise reist daher in die 1980er Jahre zurück. Solche Zeitreisen sind ein Klassiker des Science-Fiction-Genres, aber auch das reinste Minenfeld, weil man als Autor permanent mit potenziellen Paradoxa konfrontiert wird. Möglich, sagt Tolan, sei eine Zeitreise ohnehin nur bei Selbstkonsistenzen: Veränderungen, die der Zeitreisende in der Vergangenheit vornimmt, dürfen nie ihn selbst betreffen. Theoretisch hält er so einen Trip innerhalb einer geschlossenen Zeitschleife allerdings für denkbar: Man müsste wie Kirk und Co. die Sonne möglichst schnell und dicht umrunden und würde auf diese Weise in die Vergangenheit katapultiert.  

Außerirdische

Tolan hat eine einfache Erklärung dafür, warum es in der Realität noch keinen Kontakt zu intelligenten außerirdischen Lebensformen gegeben hat: Sie wissen schlicht nichts von uns. Elektromagnetische Wellen, zu denen auch Funk- und Fernsehsignale gehören, breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Da die Menschheit solche Signale erst seit gut hundert Jahren produziert, sind sie bislang auch erst hundert Lichtjahre weit gereist. Der nächste Planet, auf dem Leben theoretisch möglich wäre, ist jedoch sechshundert Lichtjahre entfernt. Außerdem nimmt die Intensität der Signale mit zunehmender Strecke ab.

Von Tilmann P. Gangloff/RND

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