Die Physik des Unmöglichen

Kraftfelder sind eine tolle Sache: Sobald wir eines um unser Raumschiff herum aufbauen, sind wir gegen Raketen und andere Angriffe von außen geschützt – zumindest, wenn wir uns auf einem Schiff der Sternenflotte befinden. Ist das realistisch oder nur Science-Fiction?

Die klassische Physik kennt tatsächlich etwas, das als Kraftfeld bezeichnet wird. Jedes Kind weiß, dass Objekte andere Objekte in ihrer Umgebung beeinflussen können: Ein Magnet zieht Eisen an und der Mond bewirkt, dass Ebbe und Flut sich abwechseln.

Im 19. Jahrhundert entwickelte der britische Wissenschaftler Michael Faraday daher die Theorie der Kraftfelder. Er stellte sich darunter unsichtbare Gebiete oder Linien vor, die eine Art magnetische Kraft entwickeln. Später wurde dieses Konzept auch auf andere Kräfte ausgeweitet – so beschreiben wir heute z.B. die Schwerkraft als Teil ihres Gravitationsfelds.

Das sind zwar noch nicht die supersicheren Kraftfelder, die die Enterprise erzeugen kann, aber sie können uns dabei helfen, sie zu entwickeln. Es ist z.B. durchaus vorstellbar, dass wir ein Kraftfeld erzeugen, das Raketen abhält. Das funktioniert theoretisch durch extreme Hitze. Denn wenn Gas stark erhitzt wird, verwandelt es sich in Plasma: eine elektrisch geladene Masse, die sich in einem anderen Aggregatszustand befindet als feste, flüssige oder gasförmige Materie.

Dieses Plasma kann durch elektrische oder magnetische Felder geformt werden, sodass es z.B. einen Schild um ein Raumschiff oder ein anderes Objekt bildet. Damit dieses Feld allerdings stark genug ist, um Raketen abzuhalten, müssen wir es mit einer Schicht von sogenannten Nano Tubes verstärken: winzigen Röhren, die aus kleinsten Mengen von Kohlenstoff gemacht werden. Sie sind härter als Stahl.

Auch ein anderer Schutz vor Angriffen, die Tarnumhänge, sind theoretisch möglich. Wir können nur Dinge sehen, die Licht reflektieren. Je mehr Licht durch ein Objekt hindurchgeht, desto schlechter können wir es erkennen – wie z.B. eine Qualle.

Einen anderen Weg haben Forscher der Duke Universität gefunden: Sie entwickelten vor Kurzem sogenannte Metamaterialien, die kleine Partikel enthalten, die Licht deflektieren, es also ableiten, anstatt es zu reflektieren. Diese Materialien sind tatsächlich unsichtbar.