Jenseits der Lichtgeschwindigkeit: Wissenschaftler erforscht Warp-Antrieb für High-Speed-Kommunikation
Bei der Lichtgeschwindigeit per Warp rechnet man mit einem negativen Energieaufwand, der höher ist als die Gesamtenergie des beobachtbaren Universums. (Symbolbild: Quality Stock Arts/ Shutterstock.com)
Materie auf annähernde Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, kostet sehr viel Energie. Theoretisch steigt der Bedarf bei Überlichtgeschwindigkeit ins Unendliche. Doch was ist mit Kommunikation? Könnte man sie mit derselben Methode so stark beschleunigen? Damit hat sich Lorenzo Pieri von der Universität Cornwall beschäftigt. Sein Ergebnis: Es kommt darauf an.
Warp-Antrieb wissenschaftlich
Es gibt einige wissenschaftliche Konzepte für den Warp-Antrieb, eines hört auf den Namen Alcubierre-Antrieb. Neben vielen praktischen Problemen ist der Bedarf an negativer Energie einer der Knackpunkte, warum er als unphysikalisch gilt: Negative Energie wurde noch nie nachgewiesen. Es gibt aber Theoreme, die besagen, dass die mysteriöse „dunkle Energie“ des Weltraums negative Energie sein könnte.
Aber selbst wenn: Der Bedarf an negativer Energie liege beim Warp-Antrieb höher als „die geschätzte Gesamtenergie des beobachtbaren Universums“. Theoretisch erzeugt der Antrieb per Quantenungleichung gegensätzliche Regionen von expandierender und kontrahierender Raumzeit, die eine zentrale Region verdrängt und die Raumveränderung dadurch möglich macht.
Bei der Kommunikation wäre der Energiebedarf mehr als 70 Größenordnungen kleiner. Pieri schlägt eine andere Konfiguration vor, bei der sogenannte Hypertubes die Hauptmängel makroskopischer Warpantriebe mindern. Sie könnten die Hyperwellen beschleunigen und abbremsen. Sie transportieren die Daten. Der Begriff Hyperwave stammt übrigens auch von einem Science-Fiction-Autor, nämlich Issac Asimov.
Subluminale Kommunikation: Nötige Energiedichte hoch
Zwar sei der Energiebedarf viel kleiner als beim Warp-Antrieb, doch dank der Konzentration auf einen winzigen Punkt wäre die damit verbundene negative Energiedichte dennoch enorm. Allerdings sei die Alcubierre-Methode besonders energieverbrauchend. Im nächsten Schritt sollte man sich vielleicht alternativen Matrixen zuwenden, rät Pieri.
Er schreibt: „Auch wenn wir in zukünftigen Megaprojekten in der Lage sein werden, genügend Energie zu erzeugen, müssen wir herausfinden, wie wir sie konzentrieren können.“ Die kürzlich nachgewiesene Quantenteleportation könne sich dabei womöglich als hilfreich erweisen, so Pieri.
Es fehlt an allem: Energie, speziellen Chips, Theoremen
Er nennt ein paar weitere Voraussetzungen: Man brauche etwa Mikrochips, die superluminales Rechnen ermöglichen. Zu dem Problem der negativen Energie, die benötigt wird, kommen theoretische Anpassungen hinzu. So müsste für sehr kleine Hyperwellen die Quantenmechanik angepasst werden.
Neben praktischer Hyperwellen-Kommunikationsprotokolle brauche die Wissenschaft für Kommunikation in (Über-)Lichtgeschwindigkeit auch ein höheres Verständnis der Gravitationseffekte negativer Energie aus Quantensystemen.
Es liegt also noch viel Arbeit vor den Physikern, bevor sie superluminal kommunizieren können. Der Weg in diese Richtung könnte Kommunikationswege auf jeden Fall stark beschleunigen.
