Sonic Rainboom und Physik (Hypothese)

[LeoPrism]

(15.07.2013)CrashTestBrony schrieb:  wir wissen bisher nur was passiert wenn man die schallmauer durchbricht. das könte der Knall sein, jedoch wissen wir nicht was beim durchbrechen der lichtgeschwindigkeit mit einem objekt passiert

Da kann nichts passieren, weil es überhaupt nicht möglich ist. Sofern Raum und Zeit nach unserem Verständnis existieren, kann weder in unserer, noch irgend einer anderen Welt (mit ggf. anderen physikalischen Gesetzen) Lichtgeschwindigkeit überschritten werden.
Mit Magie ist es selbstverständlich problemlos möglich, den Raum oder die Zeit zu manipulieren (so funktioniert übrigens auch der Wharp-Antrieb). Dann aber würde Dashie sich in ihrem magisch veränderten Bezugssystem immer noch nicht mit (Über-)Lichtgeschwindigkeit bewegen.

(16.07.2013)Blue Sparkle schrieb:  Fische haben doch auch ein Schwimmblase und sehen nicht die Halbe Zeit so aus wie ein Kugelfisch oder?

Fische leben ja auch unter Wasser, wo sie es mit einer um die Größenordnung 1000 höheren Dichte zu tun haben.

Die (statische) Auftriebskraft F_A entspricht der Gewichtskraft des Mediums, das verdrängt wird. Sie wirkt der Gewichtskraft F_G des betrachteten Körpers entgegen; die Gesamtkraft, die auf ihn wirkt, ist damit die Differenz aus den beiden: F_ges = F_G - F_A
Mit F_G = rho_Körper * V * g und F_A = rho_Medium * V * g folgt: F_ges = V * g * (rho_Körper - rho_Medium)

Damit Dashie frei schwebt, müsste gerade gelten: F_ges = 0
Dies ist der Fall für rho_Körper = rho_Medium

rho_Luft geträgt bei 20°C um die 1,2 kg/m³
Wenn wir annehmen, dass Dashie die Größe eine ähnliche Masse hat wie ein großer Hund, könnte sie ca. 30-50kg auf die Waage bringen. Ich rechne im Folgenden mit 30kg, da sie als Pegasus leicht gebaut sein wird.
Die Dichte ist definiert als Masse pro Volumen: rho = m / V
Damit ergibt sich, dass Dashie, um zu schweben, bei gleicher Masse ein Volumen von V = m / rho = 25 m³ einnehmen müsste, also 25.000 Litern (!). Das entspricht einem Würfel mit 5 Metern Kantenlänge oder eben einer Kugel mit gut 3,6 Metern Durchmesser.

Natürlich erzeugt sie auch mit ihren Flügeln noch dynamischen Auftrieb. Ein Beispiel:
Der Vogel mit der größten Spannweite (über 3 Meter und damit wesentlich mehr als Dashie), der Wanderalbatross, wiegt zwischen 6 und 12 kg. Er überwindet beim Fliegen also eine Gewichtskraft F_G von 100 N.
Um F_ges auf diesen Wert zu reduzieren, müsste Dashie ungefähr eine statische Auftriebskraft von F_A = F_G - F_ges = 200 N mit sich bringen und damit ein Volumen von immerhin V = F_A / (rho_Luft * g) = 17 m³ = 17.000 L verdrängen, was in etwa einer Kugel mit einem Durchmesser von 3,2 m entspricht. Daher: Blob-Pony

(... und dies sind noch sehr großzügige Abschätzungen nach oben)

(16.07.2013)Blue Sparkle schrieb:  Und was Antigravitation angeht: Wie soll sie dann bitte Landen?

Sie besäße noch immer mehr positive als negative Masse.

[kaidabrony]

Zitat:Wenn man beispielsweise die Masse von Elementarteilchen ändert, dann fallen die Moleküle in ihrer uns bekannten Form einfach auseinander, weil die Bahnradien der Atome sich verschieben.

Eeyup

Zitat:Das wären Bosonen und die warten nicht darauf dass du sie irgendwo hinpackst.

In unserer Anti-Gravitations Teilchen Theorie ging es um ein Teilchen, welches Bosonen austößt und kein direktes Anti-Graviton, sondern nur ein Teilchen welches diese Bosonen austoßen kann. Diese Teilchen könnte man dann durchaus lagern. Je nach Anhäufung frei rumschweben lassen?

Zitat:Zudem würden dadruch die Elektronenübergänge neue Farben hervorrufen, sodass Dashies Mähne nicht mehr regenbogenfarben wäre sondern vielleicht nur im IR sichtbar.

Tiere können Licht aus dem Wellenbereich wahrnehmen und da das Gehirn sich die Farben ausmalt. Könnte es auch das Farbspektrum in einem anderen Wellenlängenbereich geben.

Zitat:Wenn man von einer Vakuumflugblase ausgeht könnte das notwendige Volumen durch eine Verkleinerung des Lungenvolumens ähnlich wie bei einem Tauchgang wieder reingeholt werden.

So gehen wir mal davon aus das RD ein 10 liter großes Vakuum in ihrem Körper erzeugen kann. Das ist das größte gemessene Lungenvolumen eines Menschen und ein 10 L Vakuum zu erzeugen finde ich schon sehr irrsinnig.

Nun gut 10 Liter unserer Luft wiegen ca. 13 Gramm. Ein 10 Liter Vakuum dürfte nichts wiegen, das im inneren durch eine Muskulatur zu erzeugen macht bestimmt Spaß. Ich sehe noch nicht ganz wo du das mit einer Flugblase realisieren willst.

Zitat:Und was Antigravitation angeht: Wie soll sie dann bitte Landen?

Entweder kann ein Pegasus sie in reine Energie umwandeln oder sie zerfallen.
Ich meine das Dash nach ihren Flugsachen immer in der Luft bleibt -> Sie muss erst warten bis alles zerfallen ist bzw. soweit runter geht, dass die Gravitation stärker ist.

Zitat:Da kann nichts passieren, weil es überhaupt nicht möglich ist. Sofern Raum und Zeit nach unserem Verständnis existieren, kann weder in unserer, noch irgend einer anderen Welt (mit ggf. anderen physikalischen Gesetzen) Lichtgeschwindigkeit überschritten werden.

Photonic Boom. Gibt es tatsächlich (Ist aber ein bisschen geschummelt). Zumal es Tachyonen ja auch geben soll.

Zitat:Damit ergibt sich, dass Dashie, um zu schweben, bei gleicher Masse ein Volumen von V = m / rho = 25 m³ einnehmen müsste, also 25.000 Litern (!). Das entspricht einem Würfel mit 5 Metern Kantenlänge oder eben einer Kugel mit gut 3,6 Metern Durchmesser.

Genau das Volumen eines Würfels wird mit Kantenlänge * Kantenlänge berechnet. Die Fläche einer einzelnen Seite auch. Dabei ist es erst halb 9.

[Blue Sparkle]

Gut ich gebe zu, ich habs vorher nicht durchgerechnet. Hatte mit etwas mehr effekt dadurch erhofft.
Allerdings zu meiner Ehrenrettung.
Da wir aufgrund der Belastungen sowieso davon ausgehen, dass Dashie aus Kohlefaser bestehen muss wird sie sicher keine 30 Kilogramm wiegen. Ich tendiere da eher zu dem 10 kg Albatross.

Was die antigravitation und die negative Materie angeht.
Du hast natürlich Recht. Die Materie selbst kannst du lagern im Gegensatz zu den Bosonen.

allerdings willst du mir doch nicht weiß machen, dass die Umwandlung bzw. Abbau der negativen Materie glaubhafter sei als die Flugblase.
Gehen wir vom Gleichen Betrag bei der Gravitationskonstante aus bei der Antigravitation.
Dann brauchen wir zum Aufheben der 30 kg Dashie -30kg negative Materie.
Bei der Umwandlung in Reine Energie wird dann ca. 9 EJ also ExaJoule frei. Die Größte Atombombe aller Zeiten die ZarBombe hatte eine Energie von 20 PJ, also PetaJoule, was so ca. 0,2% davon sind.
Also radiert ein normaler Landeanflug von Rainbow Dash Ponyville inklusive Everfree und Umgebung komplett aus.
Und das wenn man von normaler Energie ausgeht. Was Antienergie damit anstellt kann ich mir gar nciht vorstellen, wahrscheinlich weiß es auch sonst niemand.

Falls Dashie also nicht die Größte Energieumwandlungseinrichtung nach der Sonne ist, halte ich das mit der Antigravitation für ziemlich weit hergegeholt.

Wenn man jedoch davon ausgeht, dass die negative Materie zerfällt und nicht zerstrahlt sieht die Sache etwas anders aus.
Die Teilchen zerfallen ja nicht zu nichts. Die Energieerhaltung gilt auch in Equestria.
Neben Photonen werden wohl die üblichen Verdächtigen dabei herauskommen. sehr viele Leptonen, meist Neutrinos und dazu einiges an exotischem Zeug wie Mesonen. Die Neutrinos kann man vernachlässigen, die Wechselwirken fast nicht und sind eh so leicht, dass sie kaum Masse in der Gleichung beanspruchen.
Interessanter sind die Mesonen oder evtl Hadronen die dabei entstehen. Bei einem Zerfall werden diese nämlich mit einer beträchtlichen kinetischen Energie ausgestattet. die meisten werden selbst wieder in andere Elementarteilchen zerfallen, sodass man am Ende wohl meist Elektronen und eine Menge GammaPhotonen übrig behält. Also auf Deutsch Radioaktivität.
Um 30kg in der Geschwindigkeit zerfallen zu lassen wie Dashie es vormacht ist eine Aktivität von mehreren Milliarden Bq von nöten, Wahrscheinlich aber noch deutlich mehr.
Damit würde Dashie zu einem Radioaktiven Strahler gegen den die Reaktorkammer von Tchernobyl ein angenehmes Wohngebiet ist. Alles im Umkreis von einem dutzend Meter wäre durch die Betastrahlung sofort Tot. Und nicht nur tot. Jegliche organischen oder generell höheren Verbindungen würden durch die Elektronen zerschossen werden und in Flammen aufgehen.
Die GammaPhotonen würden ihr übriges tun und auch noch alles im größeren Umkreis sterilisieren. Und das alles ist noch sehr konservativ geschätzt.

Ich verstehe ja den Reiz von Antigravitation, doch bei jedem Landeanflug gleich die totale Apokalypse vom Zaun zu brechen halte ich für etwas übertrieben

[kaidabrony]

Zitat:allerdings willst du mir doch nicht weiß machen, dass die Umwandlung bzw. Abbau der negativen Materie glaubhafter sei als die Flugblase.
Gehen wir vom Gleichen Betrag bei der Gravitationskonstante aus bei der Antigravitation.

Gut mal ganz davon abgesehen das ich nicht gesagt habe das wir hier negative Materie mit negativer Masse haben.

Ok ich habe mir 3 Möglichkeiten überlegt wodurch es vielleicht klappen könnte.

1. Das Teilchen welches ich erfinden wollte hat eine positive Masse und kann durch Spectra oder Pegasus Magic zu einer stimulierenden Emission von Gravitonen gezwungen werden, welchen nicht den Spin 2 aufweisen. Dann müssten sich die normalen Gravitonen und die veränderten abstoßen.

2. Sie beinhaltet negative Masse. So nun ist das Raumzeit-Kontinuum durch Energie krümmbar. Die negative Energie lässt RD nur schnell wirken aufgrund der Beeinflussung der Zeit. Es wird aber nur sehr wenig negative Masse benötigt um diesen Effekt zu verursachen, da sie je langsamer sie ist immer mehr Energie enthält.

3. Es ist doch der allererste von die angenomme Fall. RD packt die von dir angesprochen 9 Exa Joule (Die kann man bestimmt verkleinern, aber es werden wohl trotzdem ein paar mehr Joule sein) in ein Teilchen, welches in eine höhere Dimension übergeht und nicht mit normaler Materie kollidieren kann und dann macht es kein bumm bumm.

[LeoPrism]

Die negative Masse muss ja nicht aus Energie synthetisiert werden, sie kann auch in Form irgendwelcher natürlich enstandener Teilchen existieren. Auch wenn ich keine Ahnung habe, wo diese herkommen und wie sie aus teilchenphysikalischer Sicht aussehen sollen.
Wenn sie allerdings existieren, sehe ich weder ein, warum sie sich spontan in Energie umwandeln sollten - tut normale Masse doch auch nicht - und ebenfalls nicht, warum sie zwangsläufig instabil und damit radioaktiv sein sollen.

Edit:

Wegen dem Zerfall oder der Abschirmung: Wer sagt denn, dass die negative Masse überwiegt? Wenn ein Pony 30kg wiegt und ein Pegasus typischerweise negative Masse von -25kg eingelagert hat kann er auch fliegen. Dann muss sie beim Landen nicht weg und alles ist gut.

... wenn ich es mir recht überlege, würde es auch erklären, wie Fluttershy beim Tauziehen gegen Schmetterlinge verlieren konnte
Ebenso, warum Dashie in Applebuck Season von dem Katapult so weit wegschleudert wird.

[kaidabrony]

Sie müssen irgendwie verschwinden bzw abgeschirmt werden.

Verschwinden -> Umwandlung, Zerfall

Abschrimung -> Magie

Sonst könnte man mit solchen Teilchen im Körper nicht landen, da sie eben weiter wechselwirken und ein Pegasus kann nunmal auch auf dem Boden laufen, daher muss die Auftriebskraft weg.

[mlppixelmaster]

Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit (im Medium Luft)
Temperatur Schallgeschwindigkeit
−50 °C 1.076 km/h ≈ 299 m/s
0 °C 1.193 km/h ≈ 331,5 m/s
20 °C 1.235 km/h ≈ 343 m/s
25 °C 1.245 km/h ≈ 346 m/s
100 °C 1.394 km/h ≈ 387 m/s
250 °C 1.652 km/h ≈ 459 m/s

mach 5l wäre mir zu heis

[Blue Sparkle]

Spoiler (Öffnen)

(17.07.2013)kaidabrony schrieb:  

Zitat:allerdings willst du mir doch nicht weiß machen, dass die Umwandlung bzw. Abbau der negativen Materie glaubhafter sei als die Flugblase.
Gehen wir vom Gleichen Betrag bei der Gravitationskonstante aus bei der Antigravitation.

Gut mal ganz davon abgesehen das ich nicht gesagt habe das wir hier negative Materie mit negativer Masse haben.

Ok ich habe mir 3 Möglichkeiten überlegt wodurch es vielleicht klappen könnte.

1. Das Teilchen welches ich erfinden wollte hat eine positive Masse und kann durch Spectra oder Pegasus Magic zu einer stimulierenden Emission von Gravitonen gezwungen werden, welchen nicht den Spin 2 aufweisen. Dann müssten sich die normalen Gravitonen und die veränderten abstoßen.

2. Sie beinhaltet negative Masse. So nun ist das Raumzeit-Kontinuum durch Energie krümmbar. Die negative Energie lässt RD nur schnell wirken aufgrund der Beeinflussung der Zeit. Es wird aber nur sehr wenig negative Masse benötigt um diesen Effekt zu verursachen, da sie je langsamer sie ist immer mehr Energie enthält.

3. Es ist doch der allererste von die angenomme Fall. RD packt die von dir angesprochen 9 Exa Joule (Die kann man bestimmt verkleinern, aber es werden wohl trotzdem ein paar mehr Joule sein) in ein Teilchen, welches in eine höhere Dimension übergeht und nicht mit normaler Materie kollidieren kann und dann macht es kein bumm bumm.

Vielleicht nicht gesagt, aber du implizierst es, da negative Materie nun Mal die einzig bekannte Quelle dafür ist.

Dann gehen wir mal deine Vorschläge durch.

zu 1
Ich würde mal gerne eines Vorschlagen. Wenn wir in dieser Diskussion Magie reinbringen können wir alles widerspruchsfrei erklären, aber das ist langweilig. Ich würde vorschlagen wir beschränken uns auf die reine Physik ggfs mit Anpassung der äußeren Umstände und Naturkonstanten.
Zu diesem hypothetischen AntiGraviton: Halte ich für gewagt. Ich bin mit meinem Studium noch nicht so weit, als dass ich da definitive Vorhersagen treffen könnte, doch ich bezweifle, dass die dann überhaupt noch wechselwirken.

zu 2:
Wenn das der Fall wäre, müsste Dashie so dünn wie Spaghetti erscheinen.
Negative Masse krümmt den Raum sogar in der Tat, nur anders herum. Die Strecke würde demnach sogar länger werdne. Sie wäre eine der Möglichkeiten um ein Wurmloch offen zu halten, weil sie dem Kollaps durch die hindurchfliegende Materie entgegen wirkt.
Abgesehen davon verschwindet das Problem der Entsorgung ja trotzdem nicht. Auch ein einzelnes Gramm davon würde noch ein ziemlich ansehnliches Loch in den Boden reißen.

zu 3:
ebenfalls ein gewagtes Postulat. Dashie müsste die Materie bei jedem Steigvorgang wieder zurückbekommen. Wenn das immer wieder die selbe wäre, dann würde das Bedeuten, dass es in Dashie einen transdimensionalen Durchgang gibt. Denn ein Teilchen, dass das von alleine Macht wäre kaum kontrollierbar. Dashie würde sonst wie ein Stein absacken oder aufsteigen, eine sehr lustige Vorstellung^^

[kaidabrony]

Mir fällt gerade auf zu dem Graviton mit nem anderen Spin das würde mich solange nichts bringen bis auch der Boden ein verändertes Graviton absondert bzw. der Spin muss ungerade sein damit sie sich abstoßen würden. So müssten die 2 unterschiedlichen Gravitonen nichtmal mit einander wechselwirken(können aber dunno). Wir brauchen also (definitiv) eine andere "Ladung".

Zitat:Wenn das der Fall wäre, müsste Dashie so dünn wie Spaghetti erscheinen.

2D

Zitat:Negative Masse krümmt den Raum sogar in der Tat, nur anders herum.

Das ergibt sich aufgrund der Formel, aber wurde es eigentlich schonmal beobachtet?

Eigentlich sollte dir der Text mehr oder weniger bekannt vorkommen. Ich hab es mir hier sehr einfach gemacht und einfach das von Tachyonen(verändert) übernommen.

Hab mir das so gedacht. Teilchen langsam = viel Energie strahlt viel ab große Beeinflussung. Teilchen wird schneller = wenig Energie

Nun beschleunigt RD die Teilchen im Körper und sie beeinflussen ihr Verhalten nur sehr geringfügig


zu 3.

Naja ich dachte eigentlich ein irgendein Atom. Das sie selber absondert. Wobei ich mir nun nicht sicher ist was passiert, wenn man ein Teilchen 9 Exa Joule hinzufügt. Alle aktuellen Teilchenbeschleuniger wären ein ziemlicher Witz dagegen und es wäre langweilig, wenn es dann wirklich bei uns bleibt und mit fast C durch die Gegend fliegt. Es würde zwar einen Photonic Boom in der Luft geben was sicher sehr schön anzusehen wäre, aber irgendwann wird es wohl auf ein Teilchen treffen...



Wir können gerne zurück auf meinen Ansatz kommen mit der Erhöhung der Masse von den Elementarteilchen.


Im Endeffekt müssen wir irgendwas machen was nicht möglich ist in unserer Welt.

Dabei kommt mir ne lustige Idee: Pegasus Magie setzt dunkle Energie frei.

[Blue Sparkle]

Dieser Ansatz erscheint mir auch sinnvoller. Nur müsste man auch hier etwaige andere Konsequenzen durchspielen (was für mich allerdings den Reiz an diesem Thema ausmacht^^)

Zitat:Mir fällt gerade auf zu dem Graviton mit nem anderen Spin das würde mich solange nichts bringen bis auch der Boden ein verändertes Graviton absondert bzw. der Spin muss ungerade sein damit sie sich abstoßen würden. So müssten die 2 unterschiedlichen Gravitonen nichtmal mit einander wechselwirken(können aber dunno). Wir brauchen also (definitiv) eine andere "Ladung".

Wie dieser neue Boden dann aber im allgemeinen Reagieren würde, wag ich mir gar nicht auszumalen^^

Zitat:2D RD wink

Naja, ob das dann wirklich im 2 D bleibt. Mir ist kein wirkliches 2D Verhalten in der Natur bekannt. Jedenfalls keines, dass nicht aus der Annäherung durch ein 3D Verhalten entsteht.

Zitat:Das ergibt sich aufgrund der Formel, aber wurde es eigentlich schonmal beobachtet?

Eigentlich sollte dir der Text mehr oder weniger bekannt vorkommen. Ich hab es mir hier sehr einfach gemacht und einfach das von Tachyonen(verändert) übernommen.

Hab mir das so gedacht. Teilchen langsam = viel Energie strahlt viel ab große Beeinflussung. Teilchen wird schneller = wenig Energie

Nun beschleunigt RD die Teilchen im Körper und sie beeinflussen ihr Verhalten nur sehr geringfügig

Auch hier ist wieder die Frage, woher nehmen, wenn nicht stehlen^^
Zudem würden auch diese Teilchen sich bemerkbar machen. Wenn sie zum Beispiel geladen sind, was durchaus im Bereich des möglichen liegt, würden sie Tscherenkow-Strahlung hervorrufen.
Allerdings bezweifle ich dass sich das Konzept so einfach übertragen lässt, wie du es da gemacht hast.^^ Aber das ist dir wohl eh selbst bewusst.
Und auch bei Tachyonen bedeutet Langsam immer noch mehr als Lichtgeschwindigkeit XD

Zitat:Naja ich dachte eigentlich ein irgendein Atom. Das sie selber absondert. Wobei ich mir nun nicht sicher ist was passiert, wenn man ein Teilchen 9 Exa Joule hinzufügt. Alle aktuellen Teilchenbeschleuniger wären ein ziemlicher Witz dagegen und es wäre langweilig, wenn es dann wirklich bei uns bleibt und mit fast C durch die Gegend fliegt. Es würde zwar einen Photonic Boom in der Luft geben was sicher sehr schön anzusehen wäre, aber irgendwann wird es wohl auf ein Teilchen treffen...

Eine überaus ulkige Vorstellung. vor allem wenn das bei jedem Landevorgang eines Jeden Pegasus in Equestria passieren würde
Discord wäre ein Witz dagegen.
in der Tat bewegt sich die gesamte auf der Erde erzeugte Masse Antimaterie im Nanogrammbereich XD

Zitat:Dabei kommt mir ne lustige Idee: Pegasus Magie setzt dunkle Energie frei.

Du hast das böse M-Wort benutzt

[kaidabrony]

(18.07.2013)Blue Sparkle schrieb:  Auch hier ist wieder die Frage, woher nehmen, wenn nicht stehlen^^
Zudem würden auch diese Teilchen sich bemerkbar machen. Wenn sie zum Beispiel geladen sind, was durchaus im Bereich des möglichen liegt, würden sie Tscherenkow-Strahlung hervorrufen.

Naja woher nimmt ein Tachyonen die Energie wenn man es verlangsamt?
Meine gedachten Teilchen sind langsam. Somit können sie auch gerne geladen sein sie werden nicht schneller als Licht. Wie soll da deiner Meinung ein Photonic Boom entstehen?

Zitat:Du hast das böse M-Wort benutzt

Jop gut das du nichts gegen dunkle Energie hast.

[Blue Sparkle]

Wie jetzt?
Tachyonen sind per Definition schneller als das Licht. Daher ja auch der Name.

Gegen Dunkle Energie habe ich prinzipiell nichts. Sie ist ja auch nur ein Postulat, weil man es anders nicht besser erklären kann. Was und wie genau ist ja nach wie vor ein Rätsel (das bei Beantwortung einen Nobelpreis mit sich bringt)

[BlackT0rnado]

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