Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beobachtungen und Blindstudien, Expeditionen, Experimente, Messungen und Prognosen, Peer-Review, Simulationen, Tierversuche und das Suchen nach Lösungen zu wissenschaftlichen Problemstellungen

Moderator: nocheinPoet

Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon nocheinPoet » Sonntag 19. Januar 2014, 19:27

.
Die Frage ist kurz, wie groß können Konstruktionen physikalisch werden?

Wenn ich vor einer sehr großen Brücke oder in Hamburg vor einem Containerschiff stehe, dann ist das echt gigantisch beeindruckend. Man kommt sich so klein vor und das Teil ist so groß und es ist von uns Menschen geschaffen. Was ist noch möglich? Konstruktionen mit einem Volumen von 1 km³ kann ich mir gut vorstellen doch wo ist die Grenze? Was könnten wir in 10.000 oder 100.000 Jahren bauen?

Ein einfaches Beispiel, Aufgabe ist die Magmablase in Yellow Stone „abzupumpen“ oder wie auch immer die Gefahr eines Ausbruchs zu verhindern. Wird so etwas möglich sein, oder gibt es da physikalisch Grenzen? Maschinen können nicht beliebig groß werden und auch nur in einem sehr engen Temperaturbereich eingesetzt werden. Zum Beispiel kann keine Schere gebaut werden, mit der dann mal eben die Sonne in zwei Hälfen geschnitten werden. Mag ein seltsames Beispiel sein, macht aber die Grenze die ich meine klar.

Ich kann mir aber künstliche Trabanten vorstellen, wenn wir vollautomatische sich selbst reproduzierende Maschinen entwickelt haben, die Rohstoffe auch von Asteroiden abbauen können und dann eigenständig bauen, könnte es gigantische Konstruktionen geben.

Ist das ein Weg der sich in der Regel bei einer Zivilisation ergibt, wenn die sich immer weiter entwickelt? Eventuell müsste dann was im Universum zu entdecken sein. Würde sicher die Welt schwer schockieren, wenn im Weltall irgendwo um ein Stern kreisend ein künstlicher Planet entdeckt würde. Ich halte das nicht für so unwahrscheinlich, so könnte die Umlaufbahn bei Bedarf angepasst werden.


Gruß

Manuel
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon Herr Senf » Sonntag 19. Januar 2014, 21:05

Wie kommst du denn jetzt auf so alte Gedanken, sind doch schon aus den 60-ern.
Beispiele http://de.wikipedia.org/wiki/Kardaschow-Skala und http://de.wikipedia.org/wiki/Dyson-Sph%C3%A4re
da hat sogar Carl Sagan mitspekuliert. Etwas vorstellbar machbares wäre aus 1929 http://de.wikipedia.org/wiki/Bernal-Sph%C3%A4re
Unsere technisch-physikalischen Grenzen - CERN und ISS, bloß rumbauen Pyramiden höher und weiter??? Wo sehen Ameisen ihre Grenzen?
Wo willst du hin mit der Frage? Senf
ich will auch mal was dazu sagen
Benutzeravatar
Herr Senf
 
Beiträge: 717
Registriert: Mittwoch 26. Dezember 2012, 18:21

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon nocheinPoet » Sonntag 19. Januar 2014, 22:08

Die Dyson-Sphäre und Kardaschow-Skala ist mir bekannt, wo ich hin will? Ein wenig spekulieren, was wohl möglich ist. So eine Spähre wäre schon ganz weit oben, kann kaum glauben, dass es so etwas gibt.
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon Yukterez » Montag 20. Januar 2014, 04:12

Würde sicher die Welt schwer schockieren, wenn im Weltall irgendwo um ein Stern kreisend ein künstlicher Planet entdeckt würde.

Die Menge an Material, das man zum Bau eines künstlichen Planeten benötigt, kann nur ein schon bestehender natürlicher Planet liefern. Die Umlaufbahn kann man auch auf einem normalen Planeten beeinflussen, indem man seine Orbitalgeschwindigkeit beschleunigt oder abbremst. Wenn man aber einen hohlen Planeten baut, kann man ihn wegen der geringeren Masse mit weniger Kraft beschleunigen und spart dabei Energie. Die Geschwindigkeit die man damit erreichen könnte wäre aber trotzdem nicht so hoch dass man damit innerhalb einer Lebensspanne bis zum nächsten Stern käme. Lebewesen, die sich solche Ziele stecken, müssen mindestens ein paar tausend Jahre alt werden, sonst geht sich nicht einmal das Studium der dazu nötigen Wissenschaft und Fertigkeiten, die Planungsphase, und geschweigedenn erst die Heranschaffung der Ressourcen und der Bau aus!
Σιμον Τύραν, Vienna. ↯ yukterez.ist.org
Benutzeravatar
Yukterez
 
Beiträge: 490
Registriert: Samstag 27. August 2011, 16:31

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon ralfkannenberg » Montag 20. Januar 2014, 10:48

nocheinPoet hat geschrieben:.
Die Frage ist kurz, wie groß können Konstruktionen physikalisch werden?

Hallo Manuel,

meine Antwort wird Dich kaum befriedigen, aber meines Erachtens ist die grösstmögliche Konstruktion, die man machen kann, ein künstliches Universum, das sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Dieses wird zwar anfangs klein sein, sich aber rasch ausdehnen.

Gewiss, uns fehlt gegenwärtig die Technologie für sowas und ich wüsste auch nicht, was man mit so einem künstlich-erzeugten Universum anfangen will, ganz zu schweigen, wo man das zwischenlagert, aber das war ja auch nicht die Frage.

Ich persönlich würde mich mit weniger zufrieden geben und mir einen kleinen Stern, also so eine nette Rote Zwergsonne, aussuchen, die nur knapp vor dem Gravitationskollaps steht, und ihr dann einige Tonnen Atmossphäre absaugen, so dass sie zu einem Helium-Weissen Zwerg kollabiert; dann hätte ich mal einen künstlichen Weissen Zwerg erzeugt, der vermutlich auch keine harte Strahlung erzeugt; aber eben: den kann man letztlich auch für nicht allzuviel gebrauchen, und eine Technologie, die so in der Nähe eine Sternes arbeiten kann, ist meines Wissens auch noch nicht bekannt.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon nocheinPoet » Montag 20. Januar 2014, 12:25

Moin Ralf,

da ist es doch:
Besondere Typen

Nicht alle Weißen Zwerge folgen dem hier skizzierten Aufbau. Einige Sterne dieses Typs besitzen keinen Kern aus Sauerstoff und Kohlenstoff, sondern nur aus Helium. Diese Objekte widersprechen scheinbar der gängigen Theorie der Sternentwicklung. Einzelsterne, bei denen im Verlauf ihrer Entwicklung die Fusion von Helium zu Kohlenstoff ausbleibt, weisen Scheffler und Elsässer (1990) zufolge eine Masse von maximal 0,5 Sonnenmassen auf. Die Lebensdauer solch massearmer Sterne liegt aber bei mindestens 20 Milliarden Jahren, so dass sich aus solchen noch gar keine Weißen Zwerge gebildet haben können. Nach Althaus und Benvenuto (1997) sowie Serenelli et al. (2002) ist in sehr engen Doppelsternsystemen aber eine genügend schnelle Entstehung von heliumdominierten Weißen Zwergen möglich. In solchen Systemen üben die Sterne starke Gezeitenkräfte aufeinander aus, was in der Phase des Aufblähens zum Roten Riesen einen hohen Masseverlust nach sich ziehen kann. Auf diese Weise kann auch die Entwicklung eines relativ massereichen, das heißt ausreichend kurzlebigen Sterns, in einen Weißen Zwerg mit Heliumkern münden.

Umgekehrt wurden kürzlich Weiße Zwerge gefunden, die nur noch aus Kohlenstoff (und Sauerstoff) bestehen, also auch keine Heliumhülle mehr besitzen. Erstmals wurden solche Objekte von Dufour et al.(2007) beschrieben. Montgomery et al.(2008) führten erste detaillierte Berechnungen durch, in welchen sie das Objekt SDSS J142625.71+575218.3 als Prototyp der neuen Sternklasse definierten. Zudem zeigten sie, dass auch diese Sterne pulsieren können. Althaus et al.(2009) schlugen bereits einen Mechanismus vor, der das Fehlen der Heliumschicht erklären könnte. Wie im Abschnitt „instabile Weiße Zwerge“ beschrieben wird, können Weiße Zwerge unter bestimmten Bedingungen sich wieder in Riesen verwandeln. Bei diesem zweiten Durchlauf eines Riesenstadiums büßen die Sterne die Heliumhülle ein.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Wei%C3%9Fe ... dere_Typen

Da war wohl wer schneller als Du und hat sich den optimalen Weißen Zwerg geschraubt... :D
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon ralfkannenberg » Montag 20. Januar 2014, 12:52

nocheinPoet hat geschrieben:Da war wohl wer schneller als Du und hat sich den optimalen Weißen Zwerg geschraubt... :D

Hallo Manuel,

über dieses Thema habe ich mich bereits auf AllTopic ausgelassen, mittlerweile konnte allerdings die Masseobergrenze der Vorläufersterne für die "schweren" Weissen Zwerge, also deren Vorläufersterne die ersten drei Fusionsstufen durchlaufen konnten, von 8 auf 10.5 Sonnenmassen angehoben werden, und man muss kein Prophet sein, vorauszusagen, dass sich diese Masseobergrenze mit verbesserten Simulationstechniken weiter wird anheben lassen. Der Grund hierfür ist der, dass man noch schlecht simulieren kann, wieviel Masse in diesem Massebereich von den Sternwinden weggeblasen werden kann, so dass man von zu konservativen (also niedrigen) Werten ausgehen muss.


Freundliche Grüsse, Ralf
Benutzeravatar
ralfkannenberg
 
Beiträge: 5469
Registriert: Montag 24. Oktober 2011, 20:25

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon nocheinPoet » Dienstag 21. Januar 2014, 09:18

.
Hab einen guten Artikel von Florian gefunden:
Tote Sterne, tote Planeten? Wie wahrscheinlich sind habitable Planeten bei weißen Zwergen?

Und noch ein Link:
http://nachrichten.freenet.de/wissensch ... 33372.html

Vertiefend zum Thema, auch biologische Konstruktionen sind nur begrenzt möglich, ein Mensch kann nicht 10 m groß werden. Die Verhältnisse der Naturkonstanten ändern sich nicht proportional. Darum muss für ein Riese immer im Film diese immer langsamer abgespielt werden. Gibt ja auch Dank Asivmov Überlegungen, ob Leben nicht auch einfach in einer Wolke im All direkt entstehen kann. Und die Natur überrascht ja immer wieder mit neuen Wegen. Auf unserem Planeten können Bakterien bis in über 4 km tief im Boden nachgewiesen werden, der prozentuale Anteil der Materie gebunden in biologischen Strukturen steigt, die Frage ist wie weit.

Ein "Organismus" wird wohl nicht so groß wie unsere Milchstraße werden können, Informationen würden wohl zulange brauchen um überall im Hirn anzukommen. Da reicht sicher auch nicht nur langsamer Denken. Hab auch mal einen Artikel gelesen im SpW und die Idee ist nun nicht neu, das Universum als riesige Rechenmaschine zu sehen die wie jeder PC auch nur eine maximale Rechengeschwindigkeit und Arbeitsspeicher hat.

Auch die andere Richtung finde ich interessant, kann mir aber Leben auf Quantenebene schwer vorstellen. Wir kennen Leben von - 80 bis + 80 Grad mit und ohne Sauerstoff lebensfähig. Können wir aber ganz andere Extreme wirklich ausschließen? Was wissen wir schon von Materie unter extremen Bedingungen? Könnten sich nicht auch da ganz komplexe Strukturen bilden?


Gruß
- So hoch der Geist, der uns erhebt, Es wankt der Grund, auf dem er steht.
AllTopic, CrankWatch, CrankWatch - Blog, EsoWatch - psiram.com
Benutzeravatar
nocheinPoet
Administrator
 
Beiträge: 6496
Registriert: Samstag 3. Juli 2010, 11:18

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon Tachyon » Dienstag 21. Januar 2014, 13:37

nocheinPoet hat geschrieben:Ein "Organismus" wird wohl nicht so groß wie unsere Milchstraße werden können, Informationen würden wohl zulange brauchen um überall im Hirn anzukommen.


Wieso muss den jedes Leben ein Hirn haben? Zudem sehe ich nicht, warum nicht eine Art vernetzte Intelligenz möglich sein sollte, bei der die Einheiten relativ autark denken und lange Signallaufzeiten zu den anderen Knoten unproblematisch sind.

Gruß,
Tachyon
Was sind eigentlich Tachyonen?
Benutzeravatar
Tachyon
 
Beiträge: 577
Registriert: Freitag 10. Dezember 2010, 20:55
Wohnort: Der Hohe Norden

Re: Physikalisch größtmögliche Konstruktionen

Beitragvon Herr Senf » Dienstag 21. Januar 2014, 15:46

Apropos "lange Signallaufzeiten", der scilogs-Server hat einen Knoten im Knoten.
Nervend - Senf
ich will auch mal was dazu sagen
Benutzeravatar
Herr Senf
 
Beiträge: 717
Registriert: Mittwoch 26. Dezember 2012, 18:21

Nächste

Zurück zu Wissenschaft & Forschung

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 4 Gäste