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Barnards Stern b: Diese eisige Supererde ist uns ganz nah
ESO/M. Kornmesser

Barnards Stern - so heißt der unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen Einzelstern. Genau dort haben Forscher einen erdähnlichen Planeten gefunden.

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schwerpunkt 15.11.2018, 10:57
20.

Zitat von blödbacke
Ich finde, die ganzen Physiker sollten sich lieber mit Sensorentwicklung und der Kernfusion beschäftigen. Die Kernfusion brauchen wir für die weitere Erforschung des Sonnensystems. Exoplaneten sind ja ganz nett mit komplizierten Methoden nachweisbar. Aber ich denke, einfach ein paar Jahre abwarten und dann mit modernerer Sensortechnik suchen ist effizienter. War bei mir im Labor damals auch nicht anders. Wo in den 1990ern noch ein Doktorand eine ganze Doktorarbeit in drei Jahren für brauchte, ist heute ein Bachelorstudent grade mal drei Wochen mit beschäftigt. Bei der Leistungsfähigkeit optischer Systeme hat sich in der Zeit auch viel getan: analoger Film, selbst in der Dunkelkammer entwickelt, zu heutigen Konfokalmikroskopen oder sogar Sted-Mikroskopen. Ich vermute mal, in 20 Jahren braucht man keine 4*10 min, übers Jahr verteilt, um die im Artikel genannten Fragestellung zu beantworten.
Einverstanden! teilen wir alle Physiker die wir haben in zwei Gruppen auf.
Die erste Gruppe beschäftigt sich ausschließlich mit Kernfusion (natürlich ohne die Sonne zu erforschen, der einzige uns bekannte Fusionsreaktor im Betrieb und Beobachtungsreichweite).
Dann, nach sagen wir 30 Jahren, wird festgestellt, dass Kernfusion auf der Erde nicht derart möglich ist, dass diese zur wirtschaftlichen Energieerzeugung eingesetzt werden kann.
Zwischenzeitlich ohne Strom (da Öl aus und andere Energieformen brach liegen) … war's das dann.

Die andere Gruppe beschäftigt sich dann ausschließlich mit der Verbesserung der Sensoren (was für Sensoren Sie auch immer darunter verstehen) bis aufgrund mangelnden Erfolges der ersten Gruppe, diese überhaupt noch Energie haben ihre Forschung zu betreiben .. um dann auch Festzustellen, dass die von Ihnen beschriebene Sensortechnik aus physikalischen gründen grundsätzlich nicht soweit entwickelt werden kann, dass die Suche nach Ex-Planenten in dem von Ihnen gewünschten Detailierungsgrad nicht durchgeführt werden kann.

Zum einen werden gerade die Anforderungen an die Technik dadurch hoch geschraubt, WEIL man immer detaillierter und genauer nach zB Exoplaneten suchen will. Und daran prüft man dann auch die immer besserwerdenden Qualität der technischen Gerätschaften. Ein Zirkelprozess.
Angesichts dessen, wie Sie beschrieben, wie die Suche zu funktionieren hat und wie nicht, bezweifel ich ernsthaft, dass Sie jemals ein Labor oder Institut von Ihnen gesehen haben.

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schwerpunkt 15.11.2018, 10:58
21.

Zitat von jorge1982
Der Nukleare Pulsantrieb ist im Prinzip fertig entwickelt und damit sind Geschwindigkeiten von 1/4 Lichtgeschwindigkeit erreichbar.
Noch nicht mal im Prinzip!
Es gibt eine Idee und ein paar Konzeptzeichnungen .. mehr nicht.

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permissiveactionlink 15.11.2018, 13:09
22. #15, jorge1982

Wenn das nur so einfach wäre : Könnte man die Detonationsenergie eines thermonuklearen Sprengsatzes mit einem Wirkungsgrad von 100 % nutzen (was völlig illusorisch ist), dann benötigte man mit klassischer Physik für ein Raumschiff mit z.B. 100.000 t Masse schon 4,5*10^22 J, um es auf 0,1c, also 10% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen (E = 0,5*m*v^2). Das entspricht 1,1*10^13 t TNT-Äquivalent, bzw. lediglich der verschwindend geringen Anzahl von 11.068.414 Sprengköpfen mit der Sprengkraft von je einer Megatonne TNT. Und natürlich müssen Sie das Raumschiff nach einer festgelegten Flugzeit auch noch um 180° drehen und wieder abbremsen, um nicht nach Jahrhunderten Flugzeit mit 0,1c auf den Exoplaneten zu knallen ! Verdoppeln Sie also ganz entspannt die Anzahl der benötigten thermonuklearen Sprengsätze. Völlig ungeklärt ist auch die Frage, wie die Wärmemengen, denen das Raumschiff bei Millionen Wassersoffbomben- Zündungen ausgesetzt ist, durch Strahlung wieder abgegeben werden soll : Das Raumschiff selbst ist ein schwarzer Körper, der über seine Oberfläche nur einen Wärmebetrag abgeben kann, der mit der vierten Potenz seiner Temperatur anwächst (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Die Beschleunigung muss konstant und langsam genug erfolgen, damit das Raumschiff nicht irgendwann weiß glüht, irgendwo im Milli-g-Bereich. Fazit : Man bleibe besser im Lande und nähre sich redlich !

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schwerpunkt 15.11.2018, 13:34
23.

Zitat von permissiveactionlink
Wenn das nur so einfach wäre : Könnte man die Detonationsenergie eines thermonuklearen Sprengsatzes mit einem Wirkungsgrad von 100 % nutzen (was völlig illusorisch ist), dann benötigte man mit klassischer Physik für ein Raumschiff mit z.B. 100.000 t Masse schon 4,5*10^22 J, um es auf 0,1c, also 10% der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen (E = 0,5*m*v^2). Das entspricht 1,1*10^13 t TNT-Äquivalent, bzw. lediglich der verschwindend geringen Anzahl von 11.068.414 Sprengköpfen mit der Sprengkraft von je einer Megatonne TNT. Und natürlich müssen Sie das Raumschiff nach einer festgelegten Flugzeit auch noch um 180° drehen und wieder abbremsen, um nicht nach Jahrhunderten Flugzeit mit 0,1c auf den Exoplaneten zu knallen ! Verdoppeln Sie also ganz entspannt die Anzahl der benötigten thermonuklearen Sprengsätze. Völlig ungeklärt ist auch die Frage, wie die Wärmemengen, denen das Raumschiff bei Millionen Wassersoffbomben- Zündungen ausgesetzt ist, durch Strahlung wieder abgegeben werden soll : Das Raumschiff selbst ist ein schwarzer Körper, der über seine Oberfläche nur einen Wärmebetrag abgeben kann, der mit der vierten Potenz seiner Temperatur anwächst (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Die Beschleunigung muss konstant und langsam genug erfolgen, damit das Raumschiff nicht irgendwann weiß glüht, irgendwo im Milli-g-Bereich. Fazit : Man bleibe besser im Lande und nähre sich redlich !
In Fall wenn man am Zielstern auch wieder abbremsen möchte, um sich in wenig umzusehen, kann man mal abschätzen, was das Raumschiff beim Start wiegen müsste, wenn es die rund 20Mio thermonuklearen Sprengsätze dabei hätte.
Selbst wenn das 100.000 t -Raumschiffs ausschließlich aus solchen Sprengsätzen bestehen würde (als nach dem Abbremsen nix mehr übrig ist), dürfte jeder Sprengsatz gerade mal 5kg wiegen.
Ich wage mal zu behaupten, das das eine physikalische Unmöglichkeit ist. Selbst im idealen Fall halte ich einen funktionsfähigen thermonuklearen Sprengsatz unter 50kg für nicht realisierbar.

Insofern würde das Raumschiff Antimaterie als "Treibstoff" benötigen und selbst dann zu einem gehörigen Prozentsatz daraus bestehen müssen. Sowas ist selbst bei Amazon nur selten in ausreichenden Mengen zu erhalten.

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Gerd Termathe 15.11.2018, 14:20
24. Wellenlänge?

"Dadurch bewegt sich der Stern entlang der Sichtlinie zur Erde periodisch hin und her - die Wellenlänge des ausgesandten Lichts ändert sich entsprechend."
Solange Physiker den Unterschied zwischen Frequenz und Wellenlänge nicht verstanden haben, kann man sich Artikel wie diesen eigentlich schenken. Nicht die Wellenlänge, sondern die Frequenz(!) ändert sich hier (Doppler-Effekt im Vakuum).

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mustermannfrau 15.11.2018, 14:24
25. Genau ...

Zitat von schwerpunkt
Selbst wenn das 100.000 t -Raumschiffs ausschließlich aus solchen Sprengsätzen bestehen würde (als nach dem Abbremsen nix mehr übrig ist), dürfte jeder Sprengsatz gerade mal 5kg wiegen. Ich wage mal zu behaupten, das das eine physikalische Unmöglichkeit ist. Selbst im idealen Fall halte ich einen funktionsfähigen thermonuklearen Sprengsatz unter 50kg für nicht realisierbar.
... deswegen ja der angenommene Wirkungsgrad von (näherungsweise) 100%. Mit weniger wird das nüscht, schon gar nicht mit 10%.
Da müssen wir wohl doch darauf hoffen, dass sich magische Technologien in reale verwandeln. Teleportation oder Warp-Drive z.B. ;-)

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permissiveactionlink 15.11.2018, 14:50
26. #24,Gerd Termathe*

Waaaaas ? Offenbar ist Ihnen entgangen, dass zwischen Wellenlänge und Frequenz einer Schwingung (nicht nur im elektromagnetischen Fall) eine Beziehung besteht : v= ny*lamda. v ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle, bei elektromagnetischen Wellen im Vakuum also immer die Lichtgeschwindigkeit c. ny ist die Frequenz und lamda die Wellenlänge. Das ist alles völlig korrekt. Hat der Stern eine radiale, auf uns gerichtete Geschwindigkeitskomponente, dann ist die Frequenz seines Lichtes blauverschoben, also geringfügig höher, und seine Wellenlänge folglich kleiner. Hat der Stern eine radiale Geschwindigkeitskomponente, die von uns weg weist, dann ist sein Licht rotverschoben, also seine Frequenz geringfügig niedriger, seine Wellenlänge aber geringfügig größer. Diese Verschiebungen lassen sich an den Absorptionslinien des Sternes messen. Der Stern torkelt um den gemeinsamen Schwerpunkt aus Stern und Planet wie ein Hammerwerfer um den gemeinsamen Schwerpunkt mit dem rotierenden Hammer. Immer dann, wenn sich die Bahnebene des Planeten n i c h t senkrecht zu unserer Blickrichung befindet, zeigt der Stern mehr oder weniger gut messbare Frequenz- bzw. Wellenlängenänderungen, und zwar periodisch rot- und blauverschoben.

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varlex 15.11.2018, 15:26
27.

Zitat von jorge1982
Der Nukleare Pulsantrieb ist im Prinzip fertig entwickelt und damit sind Geschwindigkeiten von 1/4 Lichtgeschwindigkeit erreichbar.
Och Leute, bevor man solche Zahlen raushaut, rechnet doch einfach mal die Energie aus, die nötig ist, um überhaupt so eine Geschwindigkeit zu erreichen.

Ganz klassisch und ohne relativistische Effekte wird für 1kg schon 2,8*10^15J (oder 2,8*10^6GJ) benötigt um 1/4 Lichtgeschwindigkeit zu erreichen (75000 km/s bzw. 75000000m/s).

Das aktuell Leistungsstärkste Kernkraftwerk erzeugt etwa 8GJ/s (8GW). Damit müsste das Kraftwerk 4 Tage lang Energie erzeugen, für 1kg fliegende Masse!

Diese Energie müsste noch ohne Verluste übertragen werden und in kinetische Energie umgewandelt werden (100% Wirkungsgrad gibt es nicht).

Jetzt mal davon, nahezu jedes Objekt würde bei solch einer hohen Geschwindigkeit einfach verglühen.

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Gerd Termathe 15.11.2018, 17:03
28. #26, permissiveactionlink

Wenn ich Sie recht verstehe, glauben Sie also auch an den Einsteinschen Unsinn, wonach die Zeit des Beobachters (Ihre Zeit) langsamer (t'=gamma(1-v/c)t) oder schneller (t'=gamma(1+v/c)t) läuft, je nachdem, ob eine Lichtfront von hinten (x=ct) oder von vorne (x=-ct) kommt.

Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenfronten zum gleichen Zeitpunkt. Die Wellenlänge ändert sich nicht, wenn Sie sich auf die Quelle zubewegen oder sich von ihr entfernen. Was sich ändert, ist die Frequenz. Frequenz ist die Häufigkeit von Ereignissen am gleichen Ort.

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permissiveactionlink 15.11.2018, 18:28
29. #28, Gerd Termathe*

Gewiß doch ! Davon gehe ich aus. Aber mit Einstein hat das Ganze nur wenig zu tun : Stern und Planet sind weit von relativistischen Geschwindigkeiten entfernt. Die Formel v = ny * lamda gilt auch in der klassischen Physik. Ob Sie es nun glauben oder nicht : wenn sich der Stern radial auf uns zubewegt, sind die Absorptionslinien in seinem Spektrum blauverschoben, also höherfrequent, mit kürzerer Wellenlänge (u.u.). Der Stern S2, der das schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umrundet, tut das bei größter Annäherung mit ca. 3% der Lichtgeschwindigkeit. In dem Fall tritt sogar noch eine relativistische Rotverschiebung durch den transversalen Teil seines Geschwindigsvektors auf, die Einstein mit der SRT vorhergesagt hat, sowie eine gravitative Rotverschiebung durch das schwarze Loch (Photonen verlieren Energie beim Verlassen des Gravitationsfeldes, und sind deshalb niederfrequenter und langwelliger), eine Vorhersage von Einsteins ART. Auch die durch die radialen Anteile der Bewegung des Sternes hervorgerufene Blau- und Rotverschiebung lässt sich eindeutig messen, eines Glaubens an was auch immer bedarf es dabei nicht. Alle Vorhersagen Einsteins in SRT und ART wurden bisher ausnahmlos und glänzend bestätigt. Abweichende Meinungen oder Ideologien ändern daran nichts, und werden in der Fachwelt niemanden beeindrucken geschweige denn einen Blumentopf gewinnen.

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