Karlsruhe Strom für 19 000 Jahre

Warum bringen Einsteins Theorien das Raumschiff Enterprise (noch) nicht zum Fliegen, sorgen aber dafür, dass Tante Erna dank Satellitennavigation zielsicher ihren Friseur findet? Antworten dazu lieferte am Donnerstag die Vorlesung zur Science-Fiction-Serie Star Trek im Audimax der Zweibrücker Hochschule. Wie viel Einstein steckt in Star Trek? Eine ganze Menge.

Das erklärte Initiator Hubert Zitt, Dozent im Fachbereich Informatik und promovierter Elektrotechniker, den rund 500 Zuhörern in einem Vortrag mit unterhaltsamen Ausflügen in Einsteins allgemeine und spezielle Relativitätstheorie. Beide bilden die Grundlage für die in der Serie verwendete Raumschiff-Technik. Ein Beispiel ist die Energieversorgung. Nach Einstein löschen sich Materie und Antimaterie gegenseitig aus und erzeugen Licht, also Energie. Die Enterprise tankt dazu den schweren Wasserstoff Deuterium und seinen Antagonisten, Antideuterium genannt. Im Reaktor wird daraus hochenergetisches Plasma, das etwa für den Antrieb genutzt wird. Wie energetisch, demonstrierte Zitt mit kleinen 34-Gramm-Schokoriegeln, die er in die Menge warf. Ein Riegel plus die gleiche Menge Antimaterie, also 68 Gramm, könnten 1,7 Milliarden Kilowattstunden Energie erzeugen. Damit würde ein Riegel den Energiebedarf der Bundesrepublik für einen Tag decken. Mit dem Fassungsvermögen der Enterprise-Tanks müssten sich die Deutschen 19.000 Jahre lang keine Sorgen um die Stromversorgung machen. Um mit einem Antrieb, der das Raumschiff beschleunigt, schneller als das Licht zu fliegen, reicht die Energie trotzdem nicht: Je schneller sich ein Objekt bewegt, umso größer wird seine Masse, und mehr Energie wird notwendig, um sie zu beschleunigen. Dadurch wird die Masse wieder größer – ein Teufelskreis „und der Grund, warum es unmöglich ist, schneller als das Licht zu fliegen“, sagte Zitt. Ein 75 Kilo schwerer Mensch würde nahe der Lichtgeschwindigkeit etwa 250 Tonnen wiegen. Es muss also anders gehen. Ohne Beschleunigung. In der Serie nutzt die Enterprise zum Überlichtflug den Warp-Antrieb. Nach Einstein krümmt Masse den Raum, das wurde 1919 bewiesen, als man einen Stern entdeckte, der eigentlich hinter der Sonne stehen sollte. Das geht nur, weil das Licht von der Masse der Sonne gekrümmt wird. Der Warp-Antrieb funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Hinter dem Schiff wird der Raum ausgedehnt, davor komprimiert. Die Enterprise bewegt sich – relativ zum Raum – nicht, sondern bewegt den Raum um sich herum. Immerhin weiß man dank Einstein, dass Zeit relativ ist. Bewegt sich ein Objekt sehr schnell, vergeht sie für das Objekt langsamer. Wo wenig Gravitation ist, vergeht sie dagegen schneller als an Orten mit viel Gravitation. Die Satelliten, mit denen GPS funktioniert, bewegen sich sehr schnell und zudem an Orten mit weniger Gravitation als auf der Erde. Atomuhren zeigen dort oben eine andere Zeit als hier unten. Diese Differenz muss man herausrechnen. „Ohne Berechnungen der allgemeinen und speziellen Relativitätstheorie würde das GPS nach zwei Minuten nicht mehr funktionieren“, erklärte Zitt. (mco)