Der "Naturwissenschaften" Thread

[ruyven_macaran]

DEN Artikel fand ich interessant zu lesen:
Sind wir allein im All? - Spektrum der Wissenschaft

Dreht sich größenteils um naheliegende Aspekte zur mangelnden Kosten-Nutzenbilanz interstellarer Reisen, welche aber nur physische Abwesenheiten erklärt. Das eigentlich spannende am Fermi-Paraxdoxon ist doch aber, wieso man von fremden Zivilisationen auch nichts hört. Diesbezüglich bin ich, jenseits der Grundhypothese, dass es sie einfach nicht gibt, ganz bei Randall Munroe.
xkcd: Fish

 

[Threshold]

Vielleicht ist der mensch aber auch einfach nur die erste Zivilisation in der Galaxie, die überhaupt einen technologischen Fortschritt erreicht hat.
Andere Planeten sind nicht so weit bzw. hängen gerade darin Einzeller zu entwickeln.

 

[Mahoy]

Vielleicht ist der mensch aber auch einfach nur die erste Zivilisation in der Galaxie, die überhaupt einen technologischen Fortschritt erreicht hat.
Andere Planeten sind nicht so weit bzw. hängen gerade darin Einzeller zu entwickeln.

Oder sind einfach zu weit entfernt und/oder es ist zu viel Störung dazwischen.

Oder sind so weit oder so andersartig entwickelt, dass sie uns in Sachen für uns erkennbarer Merkmale verhungern lassen. Wenn man nur nach Rauchzeichen Ausschau hält, übersieht man die Brieftauben und kann Telegrafie gar nicht wahrnehmen.

 

[RyzA]

Oder sind so weit oder so andersartig entwickelt, dass sie uns in Sachen für uns erkennbarer Merkmale verhungern lassen. Wenn man nur nach Rauchzeichen Ausschau hält, übersieht man die Brieftauben und kann Telegrafie gar nicht wahrnehmen.

Die Naturgesetze sind aber überall die selben.

Deswegen kann man davon ausgesehen das sie auch Radiowellen einsetzen

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[emp1]

Dreht sich größenteils um naheliegende Aspekte zur mangelnden Kosten-Nutzenbilanz interstellarer Reisen, welche aber nur physische Abwesenheiten erklärt. Das eigentlich spannende am Fermi-Paraxdoxon ist doch aber, wieso man von fremden Zivilisationen auch nichts hört. Diesbezüglich bin ich, jenseits der Grundhypothese, dass es sie einfach nicht gibt, ganz bei Randall Munroe.
xkcd: Fish

War es nicht deine Argumentation etwas weiter oben, dass es schierer Zufall wäre, schwache Signale von fremden Zivilisationen überhaupt zu dedektieren.

Die Erde hatte die stärkste unbewußte Abstrahlung grob zw. 1950 und 1980, mittlerweile sind die zivilisatorischen Abstrahlungen viel zielgerichteter (Satelliten) und energieffizienter.

Lass da mal noch weitere 100 oder 200 Jahr vergehen und die Erde strahlt unbewußt praktisch nix mehr ab Dank Technologiefortschritt.

Die Hypothese, dass wir schlichtweg in einem eher irrelevanten teil der Galaxis sind hat was.

Wir sind am Innenrand des Orionarmes, fast 5000 LJ vom zentrumsnäheren Sagittarius-Carina Arm durch ein relativ sternenarmes Gebiet und mächtigen Materiewolken von diesem inneren arm getrennt.
In diesem ist die Häufigkeit von G-Sternen (sonnenähnlich) fast 400 mal so hoch als in unserer unmittelbaren Umgebung und der durchschnittliche Abstand beträgt ca. 3 LJ (bei uns ca. 6 LJ)

 

[ruyven_macaran]

Nö. Meine Argumentation war, dass wir null Ahnung haben, wie extrem unwahrscheinlich die Enstehung von Leben ist.

Die Hypothese eines "irrelevanten" Bereichs einer Galaxie hat vor allem eins: Verdammt viele Voraussetzungen. Zum Beispiel die einer interstellare Zivilisation, die irgend einem Bereich eine Relevanz zusprechen könnte. Und da spielt eine Entfernungsverdoppelung sicherlich keine Rolle. Mit der uns bekannten Physik sind in menschlichen Zeiträumen keine Reisen auch nur über 0,03 LJ praktikabel. Es mag bei der ganzen Science Fiction und kühnen Spekulationen über chipgroße Mikrosonden, die zu Nachbarsystemen geschossen werden sollen, vielen Leuten nicht klar sein, aber uns bekannte Raumfahrtmethoden sind extrem langsam. Ich habe gerade mal überschlagen, auf welche Geschwindigkeit wir ein 140-Tonnen-Schiff (Nutzlast einer Saturn V in LEO) beschleunigen könnten, wenn wir eine Rakete mit der Effizienz einer Saturn V und der Gesamtmassen der Sonne bauen würden. Ergebnis: Circa 0,0000004 c. (Unter Vernachlässigung der relativistischen Massenzunahme, was bei dem nicht-Tempo aber akzeptabel erscheint.)

(Rechengrundlage: 140 Tonnen auf/um 7,8 km/s beschleunigen können bei einer Startmasse von 2970 Tonnen. D.h. um eine Saturn V samt Nutzlast zuvor um 7,8 km/s beschleunigen zu können, um 15,6 km/s insgesamt zu erreichen braucht man 21,2 weitere. Um eine Rakete dieser Größe einen Startboost für 23,4 km/s, muss eine noch einmal um den Faktor 21,2 größere Stufe unten drunter,... . Weil ich faul war, habe ich aber einfach nur den Anstieg der Stufen berechnet und jeweils die Masse aller höheren Stufen vernachlässigt und außerdem vergessen, dass die 7,8 km/s LEO ja schon eine die Rotationsgeschwindigkeit des Startplatzes enthalten. Statt knapp 16 Beschleunigungsstufen wird man also vermutlich nur 13-14 bauen können, ehe man eine Sonnenmasse erreicht, und statt jeweils 7,8 km/s sind es vielleicht nur 7,5 km/s. Aber eigentlich ist es auch egal, ob man beim Überschlag auf 0,0000004 oder 0,00000004 c kommt mit einer Rakete, die sich unter ihrer eigenen Masse zur Kugel formen und selbst enzünden würde )

 

[compisucher]

Ich fand den Ansatz auch (an der Stelle willkommen Emp1 in der Diskussion) ganz interessant.
Welche Voraussetzungen meinst du, ruyven_macaran?

Ich habe das gerade mal nachgeschaut, es ist tatsächlich so, dass der nächste Spiralarm eine wesentlich höhere Sternendichte als unser Randbereich aufweist.

Die Voraussetzungen für interstellare Raumfahrt, egal mit welcher Technologie, sind schlichtweg freundlicher.
Schaue dir die Sternenansammlungen in dem Bereich an, exemplarisch:
Messier 24 – Wikipedia
Da stehen in der Tat zehntausende Sterne, überwiegend 0,7 bis 1,5 Solmassen in Abständen von 1-3 LJ herum

Mögliche Zivilisationen haben,
a) viel bessere und frühere Möglichkeiten, potentielle Planeten in Nachbarsystemen zu erkennen.
b) eine realistische Chance, auch mit vorhandenen Ressourcen diese relativ geringe Distanz zu überbrücken.

Das ganz ist ja wirklich nur exemplarisch.

Fakt ist ebenso, dass unser System derzeit (war ja auch schon mal woanders) im Verhältnis zu den meisten anderen Sternen der Milchstraße sich in einem eher sternenarmen Bereich aufhält.
Das hat auch Vorteile, z. B. weil man mittlerweile gut und gerne 20 weitere sonnen identifiziert hat, die sich mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit zusammen mit unserer Sonne gebildet haben.
Sprich diese Systeme fliegen im lockeren Pulk immer noch relativ dicht beieinander durch die Galaxis.

Ich glaube im Übrigen nicht, das irgendwer sich bei dem Stichwort interstellarer Raumfahrt noch Gedanken über chem. Antriebe macht.
Schätze, dass künftige interstellare Sonden, sofern sie gebaut werden, mit Ionenantrieb +Solarsegel + swing-by-Beschleunigung um unsere Sonne herum wohl funktionieren werden.
Deep Space 1 – Wikipedia

677 Tage in Betrieb und erreichte in dieser Zeit eine kumulierte Beschleunigung von ∆v = 4,3 km/s = nicht schlecht für in Summe 72 kg Xenon als Treibstoff

 

[Mahoy]

Die Naturgesetze sind aber überall die selben.
Deswegen kann man davon ausgesehen das sie auch Radiowellen einsetzen

Zwar kann man davon ausgehen, dass jede technologisierte Zivilisation elektromagnetischen Fallout erzeugt, aber was wir vielleicht auffangen können, ist die aktive Übermittlung von Informationen über größere Entfernung mittels Radiowellen.

Und das ist nun wirklich kein Muss. Telekommunikation ist enorm praktisch für unsere moderne Lebensweise, aber sie ist nicht zwingend - auch nicht für die Eroberung des Weltraums. Nimm' beispielsweise den ersten bemannten Flug ins All oder die Mondlandung: Da wurden per Funk Berichte abgegeben und Vitalfunktionen überwacht, aber die Module waren vorprogrammiert und es gab eine manuelle Steuerung für Notfälle und der Rest wurde auf Band aufgezeichnet. Nicht jede Spezies will immer jede Information sofort bekommen und später sortieren, welche davon korrekt waren - selbst manche Menschen ziehen es vor, den Endstand auszuwerten.

Da ist immer wieder der Knackpunkt bei der Suche nach Außerirdischen: Wir suchen oftmals gar nicht wirklich nach Außerirdischen, sondern eher nach Menschen von anderen Planeten.

 

[Threshold]

Ich habe das gerade mal nachgeschaut, es ist tatsächlich so, dass der nächste Spiralarm eine wesentlich höhere Sternendichte als unser Randbereich aufweist.

Das Problem bei einer höheren Sterndichte oder ein Sternentstehungsgebiet in der Nähe ist aber die Wahrscheinlichkeit von Supernovae oder vergleichbare Ereignisse.
Es reicht ja schon, wenn ein Stern zu nah an einem anderen Stern vorbei zieht -- schwupps, weg sind die Planten.
Unser Sonnensystem hat eben das Glück, dass hier absolut tote Hose ist. Hier ist gar nichts los. Deswegen konnte die Erde über Milliarden Jahre eine stabile Umlaufbahn um die Sonne halten und dadurch konnte sich das Leben so weit entwickeln, dass es heute tatsächlich Affen gibt, die Raumfahrt betreiben.

 

[compisucher]

Aber Threshold,
wir sind nur derzeit hier!
Da ist kaum eine statische Komponente und eine Supernova in Solnähe ist eine statistische Größe.
Wer weiss schon, wie oft unser System nahe an einer Katastrophe vorbeigeflogen ist in den letzten 5 Mrd. Jahren.

Entstanden ist unser Sonnensystem mutmaßlich ca. 500 LJ weiter vom Zentrum weg innerhalb des Orion-Armes und pendelt um ca. 250 LJ in der Vertikalen.
Es ist also eine kosmische Momentaufnahme in der unser System vielleicht eine Umdrehung = 220 Mio. Jahre, wenn überhaupt, verbleibt.

 

[Mahoy]

So ein paar Millionen Jahre Ruhe sind ja für ein wenig ungestörte Evolution durchaus hilfreich. Aber wenn wir danach endlich mal wieder unter Leute kommen, klappt es womöglich auch mit dem extraterrestrischen Kontakt.

 

[compisucher]

Das ist doch wie die corona Krise.
Wenn du zu lange alleine bleibst, wirst du merkwürdig...

 

[RyzA]

Da ist immer wieder der Knackpunkt bei der Suche nach Außerirdischen: Wir suchen oftmals gar nicht wirklich nach Außerirdischen, sondern eher nach Menschen von anderen Planeten.

Weil wie gesagt die Naturgesetze überall die selben sind. Dann setzt man vorraus, dass andere hochentwickelte Spezies eine ähnliche Logik verwenden wie wir.

 

[compisucher]

Weil wie gesagt die Naturgesetze überall die selben sind. Dann setzt man vorraus, dass andere hochentwickelte Spezies eine ähnliche Logik verwenden wie wir.

Was eben nicht zwingend sein muss.
So rein theoretisch wäre eine Weiterentwicklung unsere Oktopoden hin zu einer intelligenten Spezies durchaus möglich inkl. Unterwasserarchitektur, Bildung, Kommunikation usw.
Er hat sogar acht Manipulatoren um Großartiges zu bewerkstelligen und jetzt schon mindesten so gute Augen wie wir.
Nur wird eine solche Spezies auf Grund seiner Lebensumgebung nur im unwahrscheinlichsten Falle sich Gedanken machen, wie er zu anderen Sternen kommt, zumindest ist die Hürde ungleich größer.
Somit kann eine ähnliche kognitive Leistungsfähigkeit nicht zwingend etwas darüber aussagen, wie sich eben diese Spezies in Hinblick auf die Technikanwendung entwickeln wird.

 

[Mahoy]

Weil wie gesagt die Naturgesetze überall die selben sind. Dann setzt man vorraus, dass andere hochentwickelte Spezies eine ähnliche Logik verwenden wie wir.

Nur gibt es da kein direkte Verbindung, da sich Naturgesetze keine spezifischen Werte sind, diese Werte nicht auf alles und jeden die selbe Auswirkung haben und auch nicht jeder gleich auf diese Auswirkungen reagiert.

Grob vereinfacht: Zum Beispiel gelten überall die gleichen Gravitationsgesetze (soweit wir diese erkannt haben), aber es herrscht nicht überall die gleiche Gravitation. Und wenn die Gravitation dich oder mich unsanft zu Boden zieht, kann das - abhängig von unserer Physis - gänzlich andere Folgen haben. Beispielsweise könnte es sein, dass du unverletzt bleibst und ich mir übel den Steiß prelle. Und je nach Mentalität könnte es sei, dass du trotzdem fluchst wie ein Kesselflicker, obwohl dir gar nichts passiert ist, und ich trotz meiner schmerzhaften Verletzung das Ganze stoisch hinnehme.
Und wir gehören sogar zur selben Spezies.

Oder anders: Auch du und ein Schimpanse unterliegen den selben Naturgesetzen. Trotzdem bis du kein Schimpanse. Jedenfalls nicht, dass ich wüsste.

 

[RyzA]

Nur wird eine solche Spezies auf Grund seiner Lebensumgebung nur im unwahrscheinlichsten Falle sich Gedanken machen, wie er zu anderen Sternen kommt, zumindest ist die Hürde ungleich größer.

Wenn sie so hoch entwickelt ist das sie die irgendwann technische Geräte dazu hat, warum nicht?
Dann würde sie, selbst auf einen reinen Wasserplaneten, bestimmt irgendwann den Himmel erkunden und sich fragen, was das für helle weiße Punkte am Himmel sind.

Nur dürfte es unter Wasser mit Elektrizität schwer werden.

Oder anders: Auch du und ein Schimpanse unterliegen den selben Naturgesetzen. Trotzdem bis du kein Schimpanse. Jedenfalls nicht, dass ich wüsste.

Wir haben aber einen gemeinsamen Vorfahren und zu 98% genetisch mit dem Schimpansen verwandt.
Eine zufällige Mutation hat dazu geführt das wir uns weiter entwickelt haben.

Und auch intelligente Tiere (Primaten, Vögel, Wale, Hunde etc) verfügen über sehr einfache Logik. Deswegen sagt man das sie ähnlich weit entwickelt sind wie menschliche Kleinkinder bis 4 Jahre.
Was eben auf die selbe Umgebung und die selben Naturgesetze zurückzuführen ist.

 

[behemoth85]

Wenn die natürlichen Konstanten wie man annimmt wirklich konstant sind, braucht man nicht lange diskutieren: Höchstwarscheinlich wird keine Spezies Herr über die kosmischen Distanzen.

Wenn Licht die Geschwindigkeitsgrenze bildet mit seinen 300k km/s und Materie laut Einstein nicht so schnell beschleunigt werden kann, dann hilft keine noch so bahnbrechende Technologie, denn die Natur stellt allen Spezies die selbe Grenze.

Angenommen Wesen die im Durchschnitt 1000 Jahre leben und sich mit Antriebstechniken bis 90% der L.Geschw. fortbewegen können, wie groß wäre der Teil ihrer kosmischen Zone des Erreichbaren ? Immernoch sehr klein, sie wären praktisch regional

Die Distanzen zwischen Sternen sind einfach so unfassbar und unwirklich groß dass es nach gesunder Logik nur schwer vorstellbar scheint sie irgendwann zu beherrschen.

 

[compisucher]

Denk um die Ecke, werter Ryza.
Eigenstrom.
Die hiesige Unterwasserbiologie hat Entwicklungen hervorgebracht, die selber Strom gewinnen kann = z. B. Zitteraal.
Dafür werden sie kaum Kleidung brauchen, wäre eher hinderlich unter Wasser.
Unterwasserzivilisationen dürften völlig anders aussehen, wie wir es uns nur vorstellen können.
Langstreckenkommunikation wäre subschall, walähnlich nahezu unbegrenzt rund um den Erdball zu hören.
Wenn ein Blauwalbulle nahe der Antarktis brüllt hört das ein Weibchen am Nordpol, 20.000 km Reichweite ist kein Problem mit weniger als 50 KJ Energieeinsatzz.

 

[compisucher]

Angenommen Wesen die im Durchschnitt 1000 Jahre leben und sich mit Antriebstechniken bis 90% der L.Geschw. fortbewegen können, wie groß wäre der Teil ihrer kosmischen Zone des Erreichbaren ? Immernoch sehr klein, sie wären praktisch regional

Sehe ich ähnlich, selbst sehr stabile Zivilisationen werden vielleicht einen Radius von 1000 LJ innerhalb von 10.000 Jahren erforschen können, vielleicht 100 LJ Radius besiedeln können.
Die Historie lehrt uns, dass Besiedlungen auf Grund Widrigkeiten (siehe Nordamerika) ein sehr schmerzvoller und langanhaltender Prozess ist.
Nur weil man System A innerhalb von 200 Jahren erreicht hat, heisst das noch lange nicht, das man das nächste System B (von A aus gesehen) ebenso in 200 Jahren erreichen kann.

 

[Mahoy]

Nur dürfte es unter Wasser mit Elektrizität schwer werden.

Dann könnte man auch sagen, in der Lufthülle, in der wir leben, wäre es schwer mit Elektrizität.
Das ist es aber gar nicht, weil wir nach und nach gelernt haben, wie wir damit ins unserem hauptsächlichen Umgebungsmedium umgehen müssen.

Und was machen wir letztendlich? Wir erzeugen Elektrizität und führen sie durch isolierte Leitungen hier und dort hin. Und das machen wir gelegentlich sogar unter Wasser. Für eine hypothetische, im Wasser lebende Spezies wäre der dafür erforderliche, gar nicht mal so viel höhere Materialaufwand der Normalzustand. Zum Ausgleich müssen sie das Ganze nicht gegen atmosphärische Entladungen absichern und sich auch viel weniger Gedanken um Abschirmung/Entstörung machen.

Und wie kommt es eigentlich, dass so ziemlich alle irdischen Organismen, die nennenswert Bioelektrizität generieren können, ausgerechnet Wasserbewohner sind?