{"id":"564a028966343100075c0000","slug":"die-physik-des-unmoglichen-de","title":"Die Physik des Unmöglichen","audio_url":"https://hls.blinkist.io/bibs/564a028966343100075c0000/564a02ca6634310007620000-T1566498855.m4a?Expires=1643032602&Signature=W8WSutFBQjbhFCCJ14UlDrAZXoEYt5CmCJFcK9-zCrLaJkJzvtME0u1wL-Nf04bPHrpux48fkvJkCdeAUG3AE2FNAbsSGMqdO2tUwZZ0CplTkRpEdaxZ90hNZP-ll~W-3jiKwROpocg4xahN~LL-f-qcpTW98JAPhh-rAJjQXGJe8r2OGMHEeMSMZFaxrJvGStDl92egVDjnW3HPl2Bbi-DlGqTUm6aCt8noqS6mELdHUKrzgIESVVzt3R-LriWageB82J6dX9WVuYTnbFxpCJfD~HVpnigfw4c7G2Xk-fo9qQWjJfAlhe7HAQbLLHfBfdQOLHo2am4FbTUJyKH6FQ__&Key-Pair-Id=APKAJXJM6BB7FFZXUB4A","chapters":[{"id":"564a02ca6634310007620000","title":"Kraftfelder und Tarnumhänge könnten schon bald Wirklichkeit werden.","text":"

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 superstarken 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 generieren, 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 – so, wie bei einer 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.

"},{"id":"564a02db6634310007630000","title":"Es wird noch eine Weile dauern, bis wir einsatzfähige Laserwaffen haben.","text":"

Schon der griechische Mathematiker Archimedes träumte davon und auch heute treibt uns diese Frage um: Wie wäre es, Licht – am besten Laser – als Waffe zu benutzen? Werden wir in der Zukunft alle unsere kleinen Laserkanonen bei uns tragen? Und könnten wir vielleicht sogar eine gigantische Waffe wie den Todesstern entwickeln?

Mithilfe der Nanotechnologie könnten kleinere Laserpistolen tatsächlich in gar nicht so ferner Zukunft Realität werden. Das Militär benutzt heute bereits Laser im Bereich der Raketenabwehr. Dabei handelt es sich allerdings um Geräte, die viel zu groß sind, um an einem Gürtel getragen zu werden.

Um eine Laserpistole zu entwickeln, die mehr erzeugen kann als nur einen kleinen Lichtpunkt, brauchen wir eine tragbare und starke Energiequelle. Genau hier liegt momentan das Problem. Und hier kommt auch die Nanotechnologie ins Spiel: Es ist vorstellbar, dass wir mit ihrer Hilfe bald starke und nicht allzu große Batterien entwickeln können, die genug Energie für eine Laserpistole speichern kann. Eine weitere Herausforderung ist es dann noch, Materialien zu finden, die unter diesen plötzlichen Energieschocks nicht brechen würden.

Bevor beides zusammenkommt, kann also noch einige Zeit vergehen. Wir alle werden wahrscheinlich nie eine tödliche Laserpistole in den Händen halten. Noch länger wird es – zum Glück! – dauern, bis wir eine Waffe wie den Todesstern aus Star Wars produzieren können. Er verletzt zwar keine physikalischen Gesetze, aber wir sind technologisch und wissenschaftlich noch meilenweit von solchen Systemen entfernt.

Bisher kennen wir nur eine Art von Strahlen, die theoretisch stark genug wären, um einen ganzen Planeten zu zerstören. Diese Gammastrahlen sind gigantische Energie-Ausbrüche, die z.B. auftauchen, wenn ein schwarzes Loch entsteht. Es wäre eine Möglichkeit, ein solches Ereignis vorherzusagen und die dort auftauchenden Gammastrahlen in eine bestimmte Richtung zu lenken. Doch bis dahin müssen wir noch gewaltige technische Fortschritte machen und selbst dann würde uns diese Waffe nur sehr, sehr selten zur Verfügung stehen.

"},{"id":"564a02eb6634310007640000","title":"Beamen ist theoretisch möglich, aber sehr kompliziert.","text":"

Jeder von uns hat schon einmal davon geträumt, Staus, lange Flugreisen oder öde Bahnfahrten einfach zu überspringen und sofort am Zielort aufzutauchen – wohl auch deshalb ist das Beamen eine der faszinierendsten Science-Fiction-Technologien.

Technisch gesehen handelt es sich dabei um eine Art der Teleportation: der Transfer von Materie, Energie oder Information von einem Ort an einen anderen, ohne dabei die Orte zwischen den beiden zu besuchen. Wenn wir der Quantentheorie glauben, passiert Teleportation spontan die ganze Zeit, wenn auch in recht kleinem Maßstab.

Dabei machen Elektronen ständig kleine Quantensprünge: Sie verschwinden plötzlich und tauchen an einer anderen Stelle innerhalb des gleichen Atoms wieder auf. Manchmal tauchen sie sogar an mehreren Stellen gleichzeitig wieder auf. Theoretisch wäre es also möglich, dass auch wir plötzlich verschwinden und uns sofort danach auf einem fremden Planeten wieder materialisieren.

In diesem Zusammenhang gibt es noch ein anderes, ziemlich verblüffendes Phänomen. Bei der Quantenverschränkung handelt es sich um eine Verbindung ganz besonderer Art: Wenn wir zwei Elektronen voneinander trennen, auch über mehrere Meilen hinweg, bleiben sie dennoch verbunden. Sobald wir an dem einen Elektron etwas verändern, passiert das Gleiche auch mit dem anderen, obwohl wir es überhaupt nicht berühren.

Mithilfe dieses Mechanismus hat die Wissenschaft sogar schon zahlreiche Atome teleportiert. Forscher konnten die Teilchen mit einem Lichtstrahl über beeindruckende Distanzen hinweg verschieben. Allerdings wurden die Atome dabei nicht physisch transportiert. Im Prinzip wurden nur alle Informationen des Atoms von A nach B gebracht und es wurde dort identisch wieder aufgebaut.

Bevor wir Menschen von einem Ort an den anderen beamen können, müssen allerdings noch zwei Probleme gelöst werden. Zum einen brauchen wir extrem kalte Temperaturen, um die Quantenverschränkung zu ermöglichen – das wäre unserer Gesundheit vermutlich nicht zuträglich. Zum anderen benötigen wir vermutlich einen Quantencomputer, um zu berechnen, wie genau ein teleportierter Mensch wieder „aufgebaut“ werden soll. Und bis wir diese Computer haben, kann noch eine Menge Zeit vergehen.

"},{"id":"564a02fb6634310007650000","title":"Gedankenlesen und Telekinese sind realistische Möglichkeiten.","text":"

„Schatz, was denkst du?“ – „Ach, nichts!“ Wer würde nicht gern einmal die Gedanken des anderen lesen können? Das klingt zwar nach Zukunftsmusik, ist aber tatsächlich eines der Gebiete, auf denen die Wissenschaft momentan die größten Fortschritte macht.

Seit über 100 Jahren versuchen Psychologen, Neurologen und Physiker, die Geheimnisse des menschlichen Gehirns zu ergründen. Dabei hatten sie auch immer theoretisch die Möglichkeit des Gedankenlesens und der Telekinese im Hinterkopf, also der Fähigkeit, Objekte durch die Kraft der Gedanken zu bewegen.

Wir sind zwar noch weit davon entfernt, die Gedanken von anderen lesen zu können, doch zumindest ist es inzwischen möglich, Gehirnaktivität sichtbar zu machen. Und die Technologien, die elektrische Ströme messen, entwickeln sich rasant weiter.

Eine der größten Herausforderungen ist es dabei, dass die elektrischen Signale in unserem Gehirn extrem schwach sind. Selbst, wenn wir alle eine Antenne auf dem Kopf hätten, wären sie kaum wahrnehmbar. Doch mithilfe der Magnetresonanztomografie (MRT) sind wir schon heute in der Lage, Gehirnströme relativ genau zu beobachten.

Und das scheint gut zu funktionieren. Momentan arbeiten die Forscher an einer Art Gedanken-Wörterbuch, mit dessen Hilfe sie später die Gehirnströme interpretieren wollen. Im Prinzip würde das so ablaufen: Patient X zeigt verstärkte Aktivität im Areal A und B – dann ist er vermutlich gerade glücklich.

Es gibt noch eine weitere vielversprechende Entwicklung: Die MRT-Technologie ist mittlerweile kurz davor, Geräte zu entwickeln, die so klein sind, dass wir sie in der Hand halten können. Mit diesen Geräten können kleine Magnetströme identifiziert werden. Bis zur Dechiffrierung der unglaublich komplexen menschlichen Gedankenwelt ist es aber trotzdem noch ein sehr langer Weg.

Auch die Telekinese gehört nicht mehr vollständig ins Reich der Fantasie. Durch den Prozess des Biofeedback sind wir heute in der Lage, unsere Gedanken an einen Computer zu übertragen. Dazu wird ein Chip in das Gehirn implantiert, der bestimmte Kommandos erkennen kann. Die Technik ist schon ziemlich weit fortgeschritten. Mit ihr können z.B. vollständig gelähmte Menschen mittlerweile Videospiele spielen.

"},{"id":"564a03106634310007660000","title":"Die Entwicklung künstlicher Intelligenz macht nur langsame Fortschritte.","text":"

R2D2, Data oder Hal 9000: Ohne superintelligente Computer oder Roboter kommt kein anständiger Science-Fiction-Film aus. Doch es sieht leider nicht so aus, als hätten wir bald alle einen persönlichen elektronischen Assistenten, der unsere Wäsche bügelt und nebenbei die Steuererklärung fertigmacht.

Tatsächlich sind wir noch weit davon entfernt, den Graben zwischen menschlicher und künstlicher Intelligenz zu überwinden. Computer haben z.B. noch immer ein enormes Problem mit der menschlichen Sprache. Wir können sie zwar so programmieren, dass sie z.B. grammatikalisch korrekte Sätze formen, aber sie verstehen einfach nicht, was die einzelnen Wörter bedeuten. Viele Theoretiker sind davon überzeugt, dass sie das niemals lernen werden. Wir können sie zwar mit Wörterbüchern und Bildern füttern, aber wie soll ein Computer jemals verstehen, wie Tee schmeckt oder sich Verliebtsein anfühlt?

Auch beim „gesunden Menschenverstand“ schneiden Computer eher schlecht ab. Eigentlich erscheint es ja ganz einfach: Wir müssten nur einige Regeln unseres Verstandes nehmen, sie in einen Algorithmus übersetzen und dem Computer einverleiben. „Feuer ist gefährlich“ ist z.B. so eine Regel. Das Problem ist, dass es Millionen solcher Regeln gibt. Wir müssten einen Rechner jahrzehntelang programmieren, um sie ihm alle beizubringen.

Auch bei der Mustererkennung sind die meisten Roboter noch richtige Versager. Sie scheitern z.B. oftmals an einfachen Aufgaben wie: „Gehe um Hindernisse herum.“ Sie nehmen ihre Umwelt nur als Linien und Kurven wahr und schaffen es nicht, sie zu sinnvollen Gegenständen zusammenzusetzen. Daher laufen sie ständig gegen Wände, fallen über Stühle und kommen nicht mit Treppen zurecht.

Nach einem neueren Ansatz soll künstliche Intelligenz dadurch entstehen, dass sie lernfähig ist. Wie ein Baby kann sie zunächst nur sehr wenig und lernt dann durch Erfahrung immer mehr dazu. Einem solchen Roboter müssten wir nicht einprogrammieren, dass Feuer gefährlich sein kann – wir müssten ihm nur kurz die Antenne ankokeln. Solche Roboter lernen z.B. auch, sich im Raum fortzubewegen. Mit Erfolg: Einer von ihnen erkundet gerade die Marsoberfläche.

"},{"id":"564a03296634310007670000","title":"Die Suche nach außerirdischem Leben geht weiter.","text":"

Roboter, Androiden und Supercomputer sind nur die eine Art von neuen Charakteren, denen wir in Science-Fiction-Filmen begegnen. Die anderen sind Außerirdische. Wer hätte nicht gerne einen Kumpel wie Chewbacca, einen Offizier wie Spock oder einen Lehrer wie Yoda an seiner Seite? Also: Wann finden wir diese Außerirdischen endlich?

Die Wissenschaft bemüht sich auf jeden Fall und verstärkt ihre Suche nach außerirdischen Lebensformen. Unsere Teleskope werden immer besser und wir sind inzwischen auch ganz gut darin, die Bilder, die sie liefern, zu interpretieren. Momentan wird durchschnittlich zweimal im Monat ein neuer Planet außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt.

Wir schicken immer mehr Satelliten ins All und dadurch wächst natürlich die Wahrscheinlichkeit, dass wir irgendwann Anzeichen von Leben finden. Die Forscher im Bereich SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) haben auch nach 30 Jahren erfolgloser Suche die Hoffnung nicht aufgegeben.

Durch die Fortschritte in den Bereichen der Physik, Geologie und Biologie können wir immer genauer eingrenzen, welche Kriterien ein Planet erfüllen muss, damit auf ihm theoretisch Leben entstehen kann. Zu diesen Bedingungen zählt z.B. das Vorhandensein von Wasser. Daher halten wir gezielt nach Planeten Ausschau, auf denen Wasser vorkommen könnte.

Ein weiterer Faktor ist ein großer Mond: Er ist nötig, um die Achse eines Planeten zu stabilisieren. Wenn das nicht passiert, eiert der Planet und der gleiche Landstrich kann an einem Tag von Eisstürmen und am nächsten von Feuerbrünsten heimgesucht werden – nicht gerade einladende Bedingungen für neues Leben. Auch, wenn sich ein Planet wie Jupiter in der Nähe befindet, begünstigt das die Chancen auf Leben – denn er schützt die umliegenden Planeten vor Asteroiden.

Bisher wurden aber noch keine konkreten Anzeichen für außerirdisches Leben gefunden. Auch wenn regelmäßig von UFO-Sichtungen berichtet wird: 95% von ihnen lassen sich durch Naturphänomene, Wichtigtuerei oder militärische Projekte erklären. Die restlichen 5%, wie z.B. eine Sichtung über Teheran im Jahr 1976, sind bisher ungeklärt.

"},{"id":"564a033b6634310007680000","title":"Technologien für interstellare Raumfahrt befinden sich in der Entwicklung.","text":"

In wenigen Milliarden Jahren wird die Sonne anschwellen und unsere schöne Erde verschlingen. Wir sollten uns also beeilen und eine Möglichkeit finden, diesen Planeten zu verlassen. Wie stehen unsere Chancen?

Die größte Herausforderung für die interstellare bemannte Raumfahrt ist der Antrieb. Die Wissenschaft untersucht da momentan verschiedene Möglichkeiten.

Eine Forschungsrichtung bezieht sich auf Plasma-Motoren. Sie erhitzen Wasserstoff auf bis zu eine Million Grad, sodass er sich in Plasma verwandelt. Das Plasma wird dann hinten in einem starken Strahl ausgestoßen, der das Gefährt nach vorne treibt. Ähnliche Experimente werden auch mit Ionen-Strahlen angestellt, und zwar relativ erfolgreich: Deep Space 1, eine Raumsonde der NASA, die 1998 startete, verwendete z.B. einen solchen Ionen-Antrieb.

Eine andere Option sind Sonnensegel. Sie nutzen den schwachen, aber stetigen Druck des Sonnenlichts, um ein Raumschiff fortzubewegen. Das Problem ist, dass ein solches Segel, um eine vernünftige Geschwindigkeit zu erreichen, hunderte Meilen breit sein müsste. Das übersteigt unsere momentanen technischen Möglichkeiten bei Weitem.

Der dritte Ansatz sind schließlich Staustrahltriebwerke. Sie könnten in gasförmigem Wasserstoff eine thermonukleare Reaktion hervorrufen, die enorme Mengen an Energie freisetzen würde. Mit einem solchen Antrieb könnte ein Raumschiff ca. 77% der Lichtgeschwindigkeit erreichen und z.B. die Andromeda-Galaxie in nur 23 Jahren erreichen, zumal sich die Zeit innerhalb des Raumschiffs extrem verlangsamt. Einstein hat’s vorgerechnet.

Egal, für welchen Antrieb wir uns schlussendlich entscheiden: Er wäre so schwer, dass das Raumschiff direkt im All gebaut werden müsste. Die NASA erforscht momentan die Möglichkeiten für eine Art „Raum-Aufzug“, mit dem Materialien dorthin gebracht werden könnten.

Zum Thema interstellare Raumfahrt gibt es noch eine weitere wichtige Herausforderung, an der wir arbeiten müssen: die Gesundheit der Passagiere. Wir müssen z.B. eine Möglichkeit finden, sie vor der Strahlung im Weltall zu schützen. Und auch die Folgen der Schwerelosigkeit werden uns zu schaffen machen. Wenn Astronauten heute ein Jahr im All verbringen, haben sie danach so viele Muskeln abgebaut, dass sie nicht einmal mehr laufen können. Wir wollen uns gar nicht vorstellen, was für Wracks unter diesen Bedingungen nach 23 Jahren im Raumschiff in der Andromeda-Galaxie ankommen würden!

"},{"id":"564a034b6634310007690000","title":"Möglicherweise ist Lichtgeschwindigkeit nicht das Maximum.","text":"

Was tun, wenn ein feindliches Raumschiff plötzlich das Feuer eröffnet? Ist doch klar: Maschinen volle Fahrt voraus und ab in den Hyperraum, in dem wir schneller als das Licht das Weite suchen. Angenommen, wir hätten ein Raumschiff – wäre das theoretisch möglich?

Was Einstein herausgefunden hatte, war lange Zeit Konsens: Nichts ist schneller als das Licht. Doch mittlerweile haben Physiker zwei mögliche Hintertüren gefunden, mit denen wir dieser Theorie vielleicht ein Schnippchen schlagen können.

Die eine kennen wir aus Startrek: den Warp-Antrieb. „To warp“ bedeutet krümmen und der Antrieb kommt dadurch zustande, dass der Raum gekrümmt wird. Die Gleichungen von Einstein besagen, dass die Raumzeit gekrümmt werden kann, wenn wir eine bestimmte Menge an Masse oder Energie einsetzen. Wenn wir in diese Rechnung jetzt negative Masse oder negative Energie miteinbeziehen, sind theoretisch Geschwindigkeiten möglich, die höher als die des Lichts sind.

Der Physiker Miguel Alcubierre hat aus diesen Überlegungen den Alcubierre-Antrieb entwickelt. Dazu brauchen wir zuerst eine Menge negativer Energie, mit der wir um unser Schiff herum eine Art Blase in der Raumzeit schaffen. Bewegt sich diese Blase nun fort, presst sie den Raum vor sich zusammen und dehnt den Raum hinter sich aus. Und durch zusammengepressten Raum können wir uns schneller hindurchbewegen als Licht – weil er ja plötzlich kürzer ist. Es wird allerdings ein Problem, genügend negative Energie zu beschaffen. Sie wurde zwar in Laboren nachgewiesen, aber bisher konnten Forscher nur extrem geringe Mengen davon finden.

Die zweite Hintertür in Einsteins Theorie sind sogenannte Wurmlöcher. Dabei handelt es sich um zwei Punkte in der Raumzeit, die eine Verbindung besitzen, die kürzer ist als der zwischen ihnen liegende Raum. Durch diese Löcher könnten wir extrem schnell reisen. Doch auch hier besteht das Problem der negativen Energie: Um ein Loch von einem Meter Durchmesser zu schaffen, bräuchten wir negative Energie in der Größenordnung des Jupiter.

"},{"id":"564a035f66343100076a0000","title":"Zeitreisen sind kompliziert, verletzen jedoch keine physikalischen Gesetze.","text":"

Wenn wir jetzt schon bei den Wurmlöchern angelangt sind, können wir nun auch die Frage nach einer der verrücktesten Science-Fiction-Vorstellungen klären: Wie sieht es aus mit den Zeitreisen? Sind sie theoretisch möglich? Der berühmte Physiker Stephen Hawking glaubte jedenfalls nicht daran.

Sehen wir uns jedoch Zeitreisen genauer an, werden wir feststellen, dass sie kein Gesetz der Physik oder der Quantentheorie verletzen. Die spezielle Relativitätstheorie von Einstein enthält sogar selbst so etwas wie Zeitreisen: Sie besagt, dass die Zeit für Passagiere langsamer vergeht, je schneller sich ein Objekt, wie z.B. eine Rakete, bewegt.

Anders herum ausgedrückt: Wenn wir uns nur schnell genug durch den Raum bewegen, reisen wir in die Zukunft, verglichen mit den Menschen, die auf der Erde bleiben. Tatsächlich gibt es schon Menschen, die so durch die Zeit gereist sind. Der russische Astronaut Sergei Awdeyew umkreiste die Erde an unglaublichen 748 Tagen auf der Raumstation Mir und bewegte sich damit insgesamt 0,02 Sekunden in die Zukunft – ohne dass sich die Welt aufgrund logischer Unstimmigkeiten plötzlich in Luft aufgelöst hätte.

Rückwärts durch die Zeit zu reisen ist noch komplizierter, aber auch das ist theoretisch möglich. Nach Einsteins Theorie sind Raum und Zeit eng miteinander verbunden. Wenn es also Wurmlöcher gibt, die zwei Punkte im Raum miteinander verbinden, kann es sie auch durch die Zeit geben. Doch auch hier bräuchten wir riesige Mengen negativer Energie, um sie zu öffnen.

Die meisten Menschen bekommen einen Knoten im Kopf, wenn sie sich die logischen Folgen der Zeitreisen vorstellen sollen. Doch einige dieser Paradoxien können tatsächlich gelöst werden. Stellen wir uns z.B. die Frage: Was passiert, wenn wir in der Zeit zurückreisen und unsere Eltern töten, bevor wir geboren wurden? Vermutlich würden wir dann nicht existieren – aber dann könnten wir ja auch nicht unsere Eltern töten! Die Antwort ist vermutlich, dass bei jeder Reise rückwärts durch die Zeit ein neues Paralleluniversum erschaffen wird.

"},{"id":"564a037466343100076b0000","title":"Physiker versuchen, das Rätsel des Perpetuum Mobile zu knacken.","text":"

Laser, interstellare Antriebe, Wurmlöcher: Es sieht so aus, als wäre die verfügbare Energie ziemlich oft der Flaschenhals, an dem die Entwicklung momentan scheitert. Wie wäre es denn dann, wenn wir stattdessen Maschinen entwickeln könnten, die ganz ohne Energie laufen, eben ein Perpetuum mobile?

Diese Vorstellung hat Gelehrte und Ingenieure von Leonardo Da Vinci bis Nicola Tesla fasziniert. Eine Maschine, die mehr Energie produziert, als sie verbraucht, würde auf einen Schlag ziemlich viele unserer Probleme lösen. Und für unsere heutige Gesellschaft wäre sie wichtiger als je zuvor: Die Bevölkerung der Erde wächst und die Ölreserven gehen zur Neige. Wir können neue Energiequellen dringend gebrauchen.

Die Gesetze der Thermodynamik besagen jedoch, dass nichts mehr Energie produzieren kann, als es verbraucht. Doch auch hier gibt es ein paar Hintertürchen. So versuchen einige Wissenschaftler, Energie aus dem Nichts oder aus einem Vakuum zu gewinnen. Nicola Tesla experimentierte damit, doch leider war er erfolglos.

Die zugrundeliegende Theorie heißt Nullpunktenergie und sie erlebt heute ein Revival im Zuge der Forschung zu dunkler Energie. Die Daten, die unsere Satelliten zur Erde funken, lassen darauf schließen, dass insgesamt 73% unseres Universums aus dieser dunklen Energie bestehen, die wir im absoluten Vakuum finden.

Bisher können Physiker diese Energie noch nicht erklären oder berechnen. Doch es ist ihnen immerhin schon gelungen, ihre Existenz in Experimenten nachzuweisen. Die Energie nutzbar zu machen wird allerdings kompliziert, denn auf der Erde konnten bisher nur minimale Spuren von ihr nachgewiesen werden – viel zu wenig, um ein Perpetuum Mobile zu betreiben.

Falls es uns doch gelingt, genügend dunkle Energie zu sammeln und ein Perpetuum Mobile zu erschaffen, wird das eine gewaltige Revolution, die unsere gesamte Vorstellung von der Physik und den Zusammenhängen im Universum umkrempeln wird. Es bleibt also spannend!

"},{"id":"564a038666343100076c0000","title":"Vielleicht finden wir schon bald Antworten auf fundamentale Fragen.","text":"

Einstein hinterließ zwei große Paukenschläge: die allgemeine und die spezielle Relativitätstheorie. Damit revolutionierte er die gesamte Physik. Die letzten Jahrzehnte seines Lebens verbrachte er jedoch mit einem noch ehrgeizigeren Projekt: Er wollte eine Theorie von Allem aufstellen, mit der er die grundlegenden Kräfte des Universums verbinden wollte. Sie sollte die Schwerkraft, Elektromagnetismus und nukleare Strahlung erklären. Alle physikalischen Mechanismen sollten durch sie klar und logisch werden und schlussendlich sollte uns diese geheimnisvolle Theorie dabei helfen, den Ursprung des Universums zu verstehen. Er hat es leider nicht geschafft.

Doch heute sind wir der Weltformel näher als je zuvor. Mit kontinuierlichen Fortschritten in der Erforschung des Weltraums sowie der Quantenphysik perfektionieren wir Stück für Stück unser Verständnis von unserer Welt und dem Universum und nähern uns so der Theorie von Allem an.

Beispielsweise besitzen wir heute Satelliten mit Detektoren, die Strahlungen messen können, die nur 300.000 Jahre nach dem Urknall entstanden sind. So können wir quasi direkt in die Zeit kurz nach der Geburt unseres Universums blicken. Bald werden wir mit diesen Detektoren sogar in der Lage sein, die Neutrino-Strahlung zu messen. Dabei handelt es sich um Entitäten, die so flüchtig sind, dass sie früher für unmöglich gehalten wurden. Wenn uns das gelingt, können wir vielleicht bis in die Zeit wenige Sekunden nach dem Urknall zurückschauen. Was wir dort wohl sehen werden?

Unsere Urgroßeltern hätten Smartphones für unmöglich gehalten. Wir halten Zeitreisen, Beamen und Gedankenlesen für unmöglich. Doch die theoretische Physik ist schon einen Schritt weiter: Sie hat gelernt, dass es das Unmögliche nicht gibt – stattdessen sieht sie nur eine lange Liste von Herausforderungen.

"},{"id":"564a039666343100076d0000","title":"Zusammenfassung","text":"

Die Kernaussage dieser Blinks ist:

Viele der Technologien, die wir heute aus Science-Fiction-Filmen kennen, könnten in der Zukunft Realität werden. Kraftfelder und Laser z.B. sind physikalisch durchaus machbar. Bei anderen Technologien, wie Beamen oder Zeitreisen, sind wir von der Realisierung allerdings noch weit entfernt.

Hat dir das gefallen?

Wir hoffen, diese Blinks waren erhellend. Lass uns gern wissen, was du über unsere Inhalte denkst. Schreib einfach eine Mail an remember@blinkist.com und wähle als Betreff den Titel des Buches.

Zum Weiterlesen: Abschied von der Erde von Michio Kaku

Michio Kaku weiß, dass so manche Zukunftsvision nicht aus schierer Experimentierfreude entsteht, sondern aus der Not geboren wird. So könnten uns Klimawandel und Überbevölkerung eines Tages dazu zwingen, unserem Heimatplaneten Lebewohl zu sagen. Wenn du herausfinden möchtest, ob es überhaupt möglich ist, auf einem anderen Planeten als der Erde zu überleben, dann empfehlen wir dir unsere Blinks zu Abschied von der Erde (2019). Sie beleuchten die größten Herausforderungen der interstellaren Raumfahrt und zeigen, wie Forscher und Unternehmen diese Herausforderungen angehen wollen.

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