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Künstliche Schwerkraft

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07.03.2004
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Künstliche Schwerkraft

Friedlich rotierte der Asteroid um seine Hauptachse. Das in seinem zylindrischen Inneren 100.000 Menschen lebten, sah man ihm auf Anhieb nicht an. Einzig die Andockstation an einem Ende deutete auf die Betriebsamkeit hin. Auf der Innenseite lagen die Wohn- und Arbeitsbereiche, während in der Röhre, die in der Mitte angebracht war, Schwerelosigkeit herrschte, weshalb dort einige Labore untergebracht waren.

In einem dieser Labore schaute Professor Olsen auf seine Uhr: „Lass uns den nächsten Testlauf morgen starten. Ich muss noch eine Vorlesung halten und außerdem fängt in drei Stunden die Konferenz mit diesen erdverbundenen Physikern statt.“ Seinem Tonfall war die tiefe Verachtung gegenüber seinen Kollegen auf der Erde anzumerken.
Sein Student Marvin, der schon über zwei Stunden an ein und dieselbe Computerkonsole geschnallt war, reagierte gar nicht darauf, obwohl er normalerweise niemals eine Möglichkeit für abfällige Scherze über Menschen, die auf der Erde geblieben waren, ausließ.
Da erst merkte der Professor, dass Marvin schon ziemlich lange keinen Ton von sich gegeben hatte, sondern nur stur auf die Tastatur hämmerte. Er schwebte näher: „Marvin! Erdphysiker!“ Marvin murmelte etwas, das man mit ein wenig Phantasie „Steinzeitphysiker!“ übersetzten konnte, blickte aber ansonsten weiterhin auf die blinkenden Zeichen, die auf dem Bildschirm seine Berechnungen darstellten.
„Marvin, was ist los?“ Olsen war jetzt neben Marvin geschwebt und hielt sich am Haltegriff neben dem Bildschirm fest. Ohne den Blick vom Monitor zu nehmen, sagte Marvin: „Ich glaube, ich habe das Problem der Stabilisierung des Schwerefelds gelöst.“ „Tatsächlich? Lass mal sehen!“ Olsen löste eine Schnalle von dem Gurt, der Marvin an der Konsole festhielt, gab ihm einen leichten Stoß und war auch schon vor dem Monitor. Leicht verärgert schwebte Marvin, der von dem Manöver total überrascht wurde, einen Meter weg, bevor er sich von einer Querverstrebung abstieß um seinen Platz wieder einzunehmen. „Ich bin noch nicht fertig“, sagte er gepresst, aber der Professor war wieder schneller. Mit einem geschickten Griff lenkte er Marvins Flugbahn so um, dass dieser erst gute drei Meter weiter wieder etwas greifen konnte, das ihn stoppte.
„Erstens musst Du noch einiges lernen beim Null-G-Rugby, und zweitens möchte ich sehen, wieso Du glaubst etwas geschafft zu haben , was ich in zwanzig Jahren Arbeit nicht hingekriegt habe.“ Der erhobene Zeigefinger des Professors machte Marvin endgültig wütend. „Ich hätte es Ihnen schon gezeigt, wenn ich fertig bin,“ sagte er aus seiner Ecke. Mit zusammengekniffenen Augen hing er da und versuchte vergeblich seine Wut auf seinen Mentor zu unterdrücken.
„Ja, ja, ja,“ meinte Olsen mit einer wegwerfenden Handbewegung, abgelenkt durch die Zahlen auf dem Monitor. Fünf lange Minuten passierte gar nichts. Trotz seiner Versuche, es nicht zuzulassen, stieg Marvins Wut immer weiter, während er den Professor dabei beobachtete, wie sich seine Lippen leicht bewegten bei dessen Versuch Marvins Berechnungen gedanklich zu folgen. Bei dem vergeblichen Versuch, da war sich Marvin sicher. Schließlich schaute der Professor über seine Brille zu Marvin. Wie Marvin schon länger wusste, war das die typische Reaktion, wenn jemand versuchte, einen Sachverhalt anders anzugehen als der Professor. „Marvin, Marvin,“ der Professor schüttelte den Kopf, „Wo hast du das denn her? Das ist ziemlich unkonventionell und im besten Fall äußerst spekulativ. Aber ich sag Dir was: Nächsten Monat haben wir freie Simulationszeit. Wenn Du bis dahin etwas von der Spekulation abrückst und zu fundierten Daten kommst, dann darfst Du es versuchen. Ich wollte zwar eine Systemanalyse durchführen lassen, aber als mein begabtester Student gebe ich Dir diese Chance.“
„Aber ich...“ Marvin scheiterte an dem energisch erhobenen Zeigefinger des Professors: „Du erwartest doch nicht, dass ich Dich ohne gründliche Überprüfung mit so was“, er nickte in Richtung Monitor, „an meinen Generator“, diesmal deutete er mit dem Daumen auf das summende Gebilde am Ende des Raumes, „ranlasse. Erledige erst mal deine Aufgaben, dann sehen wir weiter. Für heute ist auf jeden Fall erst mal Schluss.“ Das unterstrich er mit dem Abschalten der Konsole, „Der Generator muss für den Testlauf morgen abkühlen, ich muss mich um meine Arbeit kümmern und so weit ich weiß, fängt Deine Schicht auf den Farmen bald an. Jeder muss seinen Beitrag zur Landwirtschaft leisten, sonst können wir einpacken und wieder zurück zur Erde fliegen. Kein Augenrollen, das ist wichtiger als alles, was Du hier leisten kannst!“
Beim letzten Satz war der Zeigefinger direkt auf Marvin gerichtet. Mit einem gemurmelten: „Da bin ich mir nicht so sicher,“ fügte sich Marvin, zumal der Professor ihn schon Richtung Aufzug zog.
Nachdem sie beide dort ihre Füße unter die Verankerungen bugsiert hatten, und der Professor den „Abwärts“-Knopf gedrückt hatte, fing er an beruhigend auf Marvin einzureden. „Hör mal, Du bist wirklich der cleverste Student, den ich jemals gehabt hatte, aber Du solltest aufpassen, dass Du Dich bei Deinen Berechnungen nicht...“ den Rest bekam Marvin nicht mehr mit, weil er in Gedanken wieder zu seinem Geistesblitz zurückkehrte, den er einige Stunden vorher hatte. Er merkte nicht einmal, wie ihn die Zentrifugalkraft der rotierenden Kolonie wieder auf den Boden drückte.

Als sie unten angekommen waren, redete der Professor immer noch, aber Marvin stapfte einfach aus dem Fahrstuhl heraus und ging los. Olsen blieb mit seinem „Wir sehen uns morgen!“ verwirrt alleine zurück. Nachdenklich ging er zu seinem Büro, wo ihn seine Sekretärin mit einem Wust an Nachrichten empfing, die ihn sofort so sehr ablenkten, dass es ihn das seltsame Verhalten seines Studenten vergessen ließ. Marvin allerdings ging in Gedanken versunken zu seinem Quartier, wo ihm seine aufgebrachte Freundin empfing: „Wo bleibst Du denn? Zieh Dich sofort um, wir kommen sowieso schon zu spät.“ Nach dem obligatorischen Begrüßungskuss kam Marvin wieder zur Besinnung. „Schnuffelchen, ich fühl mich nicht gut, kannst Du nicht ohne mich losgehen? Ich wird mich kurz hinlegen und komme dann nach.“ „Schon wieder diese Übelkeit?“ Marvin nickte. „Du solltest wirklich nicht so viel Zeit da oben in der Schwerelosigkeit verbringen. Leg Dich hin und ruh Dich aus! Ich schaffe Deinen Anteil schon irgendwie. Okay?“ „Ich danke Dir.“ Marvin war mit seinen Gedanken woanders, deswegen merkte er nicht, wie verärgert seine Freundin wirklich war.
Nach einer kurzen verbalen Bestätigung ihrer gegenseitigen Liebe ging sie dann auch zu den Farmen, wo Marvin eigentlich auch hin musste. Er hatte aber etwas anderes im Sinn. Sollte der Professor seine Ideen ruhig als spekulativ abtun, er war sich sicher, dass er recht hatte. Er musste es nur beweisen. Aber dazu brauchte er den Generator des Professors, und zwar vorgewärmt.
Armer Prof. Olsen, da hatte er diesen Generator gebaut, um künstliche Schwerkraft zu erzeugen, aber nie erkannt, zu was dieser Generator wirklich fähig war. Aber er, Student Marvin McElworth, würde es heute Abend zeigen. Alles, was er dazu brauchte, war der Schlüssel zum Fahrstuhl, der ihn in den Generatorraum bringen konnte. Also ging er los.
Weil er wusste, dass Professor Olsen jetzt in einer Vorlesung war, konnte er einfach in sein Büro gehen und mit seiner Sekretärin sprechen. „Hallo Frau Cerebro, ich habe meinen Organizer im Labor vergessen. Kann ich ihn eben holen?“ „Ach Herr Marvin,“ (sie hatte ein Problem mit Nachnamen, auch Professor Olsen war für sie immer nur der Herr Professor, auch wenn das gelegentlich zu einiger Verwirrung führte) „sie wissen doch, dass der Herr Professor niemanden ohne seine Aufsicht dahin lässt.“ „Frau Cerebro, sie kennen mich doch!“ Marvin versuchte sein charmantestes Lächeln aufzusetzen, das, mit dem er letztendlich auch seine Freundin überzeugt hatte, seine Freundin zu werden.
Anscheinend gelang es ihm, denn er bekam den Schlüssel mit einem verschämten Augenzwinkern.
Marvin fuhr in den Generatorraum, wo er sich sofort an seine durch das unsanfte Eingreifen seines Professors unterbrochenen Berechnungen setzte, um die richtigen Konfigurationen für den Warmstart des Generators zu ermitteln.

Währenddessen hatte Prof. Olsen seine Vorlesung beendet und ging zu seinem Büro, um die letzten Vorbereitungen für die „Zusammenkunft“ mit den anderen Koryphäen seiner Zunft zu treffen. Auf keinen Fall durfte er vergessen, die neue Herangehensweise von Marvin zu erwähnen. Sie war zwar spekulativ, aber sehr vielversprechend. Aber eines war klar: sie durfte nicht bei einem Olsen-Generator angewendet werden, der sich im Inneren eines von Menschen bewohnten Asteroiden befinden. Darum musste er auf den Bau eines frei schwebenden Generators bestehen, und das mit Nachdruck.
Als er nun in seinem Büro ankam, versuchte seine Sekretärin, ihn mit offensichtlich unwichtigen Detail abzulenken. Prof. Mullen hat abgesagt, Sonnenprotuberanzen hatten drei Messstationen an der Oberfläche lahmgelegt, ein Student sucht im Labor seinen Organizer, Prof. Mullen kann jetzt doch teilnehmen, ein Reporter der Interplanetary News möchte ein Interview nach der Konferenz.
Nachdem er sie abgeschüttelt hatte, suchte er seine Disketten für die Konferenz zusammen. Er entschloss sich, mit Marvins Berechnungen, die er natürlich kopiert hatte, anzufangen. Obwohl sie nicht von ihm waren, könnte er doch ein wenig von dem sicheren Ruhm einheimsen, weil Marvin sein Student war.
So ging er also selbstbewusst in die Konferenz, die über Video stattfand. Nachdem der Vorsitzende die Formalia erledigt hatte, erhielt Olsen das Wort und begann den anderen Physikern begeistert über den möglichen Durchbruch in der Forschung bezüglich der künstlich erzeugbaren Schwerkraft zu berichten, und natürlich wies er darauf hin, dass man das nur mit einem frei schwebenden Generator in genügendem Abstand zu bewohntem Raum verifizieren konnte.

Genau in dem Moment, in dem Professor Olsen den anderen Konferenzteilnehmern Marvins Berechnungen übermittelte, war dieser mit der Programmierung des Generators fertig.
Marvin musste nur noch den Schalter umlegen, der den Generator in Gang setzen würde. Und mit den Worten: „Das wird mir keiner nehmen!“ tat er das auch.

Leider hatte Marvin nur die theoretische Möglichkeit der Erzeugung künstlicher Schwerkraft bedacht, nicht aber die reellen Auswirkungen eines Generators, der künstliche Schwerkraft im schwerelosen Zentrum eine rotierenden Zylinders erzeugt.

 

Hallo aderich31,
herzlich willkommen auf Kg.de ;)
Das ist mal ein Einstieg! Ich habe Schwierigkeiten mich auf Geschichten zu konzentrieren, also scolle ich meistens nur bis zum Ende, lese zwei Zeilen und geh dann wieder :D Jetzt habe ich mal durchgehalten ;) Das alleine weißt schon auf einen guten Erzählstil hin.

Normalerweise hasse ich Si-Fi, aber bei guten Geschichten muss ich immer wieder zugeben, dass ich mich irre. Du erzählst nachvollziehbar und alltäglich, es ist leicht zu folgen. Sehr schön sind auch die Dialoge, die ich selbst nicht so schreiben kann.

An der Textstelle

möchte ein Interview nach der Konferenz.

ähhm.. war, glaube ich bei der Aufzählung der Sekräterin, als der Professor kommt, fehlen Anführungszeichen. Ansonsten war ich zu sehr in der Geschichte als noch mehr zu bemerken.

... eine Sache noch für mich als Volldeppen: Was genau passiert, wenn man Schwerkraft in nem Zylinder erschafft? Fliegt die Raumstation jetzt in die Luft?

Bis denne
Anika

 

ACHTUNG SPOILER!

Führt das zur Implosion?

Gute Geschichte, by the way.

 

Wenn man im schwerelosen Zentrum einer um eine Achse rotierenden zylindrischen Kolonie (ok, ein wenig Physik, sorry!) eine neue Schwerkraftquelle macht, dann wird die äußere, normalerweise auf Zugkräfte ausgelegte Struktur nach innen gezogen, was die Zerstörung der Kolonie zur Folge hat.
Grob gesagt ist das dann eine Implosion.
Danke für Eure Meinung!!!!

 

Hallo Aderich,
nette Geschichte, allerdings habe ich Probleme deine Schlussfolgerung der Implusion nachzuzuvollziehen.
Denn der Asteroid ist ja nicht wirklich so konstruiert, dass er die Coriolis-Kraft aushält, sondern eben einfach nur rund ausgehölt (wenn ich das richtig verstanden habe). Wenn dann im Inneren ein gleichstarkes Schwerefeld erzeugt wird, dann würde sich doch die Gravitation einfach aufheben, im schlimmsten Fall alle Gegenstände der Station in die Mitte stürzen.

Das nur mal so meine Gedanken zur Physik.

Den Stil finde ich nicht schlecht, die Handlung könnte man weiter ausbauen. Außerdem würde mich mehr der Aufbau der Station interessieren.

glg Hunter

 

Hallo Aderich,

mir hat Deine Geschichte sehr gut gefallen...Dein Schreibstil, die Idee...hat Spass gemacht sie zu Lesen. Deine Figuren wirkten auch, obwohl die Geschichte ja kurz war, sehr plastisch, sie hatten Charakter.
Das Ende war ein wenig kurz, wenn Du die Geschichte noch ausbauen würdest...klasse, ich würde sie gerne lesen.

Ach so; der Professor hat, indem er Marvin seine Gedanken vorenthielt eine riesige Mitschuld an der Explosion... Absicht oder einfach ein Hinzuziehen notwendiger Dialoge?

alexa333

 

Ich halte mal das Fähnchen der Naturwissenschaft hoch :rolleyes:
Der cleverste Student, und der macht einen so trivialen Fehler?
Genaugenommen erklärst Du den Fehler gar nicht. Hast Du ihn nachgerechnet? Was passiert denn nun, wenn man innerhalb eines rotierenden Objektes ein, sagen wir, kugelsymmetrisches Schwerefeld einschaltet? D.h. bist Du selber Physiker? Falls nicht: Mit Hard SF wagst Du Dich auf ganz dünnes Eis.
Aber davon unabhängig ... Deine Geschichte bringt die uralten Klischees vom etwas überheblichen Professor und vom schlauen Student, außerdem das vom voreiligen Selbstversuch mit anschließender Katastrophe. Lass es mich mal so sagen: Dein Text liest sich recht unterhaltsam, ihm fehlt jedoch jeglicher Tiefgang und das Ende ist absolut vorhersehbar.

Fazit: sprachlich brauchbar, inhaltlich dünn.

Uwe
:cool:

 

Hallo Leute!
Erst mal vielen Dank für Eure Kommentare. Wie mir scheint habe ich mich vielleicht etwas weit aus dem Fenster gelehnt, aber für eine kurze Geschichte fand ich die Idee einer aus einem Asteroiden gebauten Weltraumkolonie nicht schlecht.

Ich bin zwar kein Physiker oder Raumfahrttechniker, aber diese Idee habe ich trotzdem schon mal einigen Fachleuten gezeigt, mit den unterschiedlichsten Reaktionen. Die Hauptfrage war eigentlich immer: Was soll das kosten? Mir geht es aber eher um die theoretische Möglichkeit.

Ich habe wie gesagt keine wirkliche Ahnung von den Gleichungen, die man bräuchte, um das Ganze mal durchzurechnen. Ich hatte mir das so gedacht: Man nehme einen mittelgroßen Asteroiden, bohre da ein zylindrisches Loch hinein und versetze ihn in eine Rotation, so dass an der Innenseite erdähnliche Gravitationsverhältnisse entstehen. Dabei schien mir das Problem zu entstehen, dass der Asteroid dabei auseinanderfliegen könnte, weshalb man die Aussenseite verstärken müßte, und zwar so, dass sie die nach aussen gerichteten Kräfte aushält.

Nach meiner Überlegung müßte diese Verstärkung unwirksam werden, wenn plötzlich im Inneren eine ausreichend große Gravitationsquelle eingerichtet wird.

Wie gesagt, ob das einer ernsthaften Berechnung standhält, weiß ich nicht, aber für eine kurze Geschichte fand ich meine Überlegungen durchaus ausreichend.

Was die uralten Klischees angeht, so denke ich, dass sie noch nicht veraltet sind, wie ich selber merken durfte. Professoren neigen manchmal dazu in ihren Augen kleine Studenten nicht für voll zu nehmen, auch wenn die Ideen vielleicht gut sein mögen.

Bis bald
Matthias

 
Zuletzt bearbeitet:

Okay, ein paar Inputs vom Hausphysiker der Rubrik :D

Gegen die Idee des hohlen Asteroiden sage ich nichts.
Vieles hängt von den Dimensionen ab. Je größer der Durchmesser der Bohrung, umso größer die künstliche Schwerkraft. Die soll möglichst Erdschwerkraft erreichen. Das heißt:

g = w²r

Dabei ist grob g=10m/s² (Erdbeschleunigung), w die Kreisfrequenz und r der Radius des Hohlzylinders.
Man sieht: Je größer r, umso kleiner w. Bei einem Radius von 10m müsste sich der Zylinder z.B. in etwa 6 Sekunden einmal um sich selbst drehen. Ihr könnt das auf jedem besseren Karussel selbst ausprobieren, ich empfehle die Petersburger Schlittenfahrt :D

Nun zur nötigen Verstärkung. Grundsätzlich haben wohl so ziemlich alle Asteroiden, die durch die Gegend fliegen, "von Haus aus" eine eigene Rotation. Die würde man sich zunutze machen und unverändert lassen, den Zylinder einfach an die richtige Stelle mit dem richtigen Durchmesser bohren. Eine Verstärkung der Außenwand wäre dann sicher nicht notwendig, es sei denn, sie wird sehr dünn.

Nun zu dem Experiment. Nehmen wir an, die künstliche Schwerkraftquelle, die angeschaltet wird, ist punktförmig und erzeugt ein kugelsymmetrisches Schwerefeld (wie die Erde oder ein Massenpunkt). Wir können für den Moment so tun, als ob ein Schwarzes Loch der Masse m plötzlich im Zentrum des Rotationskörpers auftauchen würde.

Was würde geschehen?

Ich muss vorausschicken, dass ich es nicht exakt ausgerechnet habe. Aber aufgrund der Symmetrie wird sich an der Rotation erstmal nichts ändern, vorausgesetzt, die Schwerequelle ist genau auf der Drehachse.
Ob es zur Implosion kommt, hängt einfach von der Haltbarkeit des Gesteins und von der scheinbaren Masse des Schwerkraftgenerators ab. Auf jeden Fall kommt die Schwerkraft nun zur künstlichen Schwerkraft dazu. Auf einem gedachten Kreis auf der Innenseite des Zylinders, der den Generator als Zentrum hat, ist der Effekt natürlich größer als weiter außen. So könnten z.B. die Leute in der Mitte plötzlich zum Zentrum gezogen werden, d.h. aus deren Sicht wird die Decke zum Boden. Sehr lustig, schwere Verletzungen sind quasi sicher. Weiter außen wird es eine Stelle geben, wo sich die Effekte aufheben und die Leute schwerelos werden. Und noch weiter außen werden sie einfach nur leichter, z.B. an den Stirnseiten des Zylinders.

Eines aber ist klar: Diese Betrachtungen sind für einen Physikstudenten, der sich mit Schwerkraft befasst, vollkommen trivial. Er braucht nicht einmal ein Stück Papier, um es auszurechnen. Der entscheidende Faktor für die Katastrophe ist die Intensität des Generators. Und das ist wie z.B. eine Gasflasche. Wenn ich nicht weiß was drin ist, lasse ich sie zu. Immerhin könnte ich nicht nur andere, sondern auch mich gefährden. Deshalb bleibt mein Hauptkritikpunkt an der Geschichte, dass dieser Student defintiv äußerst dumm oder geistesgestört ist. Beides wird aber durch seine Charakterisierung nicht untermauert, ganz im Gegenteil: Er wird als sehr intelligent dargestellt. Und das laste ich der Geschichte an.

Zufälligerweise habe ich gestern auch eine Story mit einer wissenschaftlichen Entdeckung gepostet, diese Werbung in eigener Sache sei mir erlaubt, aber der redet die ganze Zeit mit einem Schrumpfkopf, daher ist von Anfang an klar, dass er einen mächtigen Schaden hat.

 

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