7. Rödermärker Hochschultag der NBS

am Montag, 18. August 2008, Kulturhalle Ober-Roden

Thema

„Die Physik des Star Trek-Universums“

Referent

Prof. Dr. Hanns Ruder, Universität Tübingen

• Pressebericht von Herrn Dr. Herdt zum 7. HST
• Pressebericht von Frau Ziesecke (Offenbach Post) zum 7. HST

Pressebericht von Herrn Dr. Herdt

„Weißt du, wie viel Sternlein stehen?“ Diese Frage beantwortet der Tübinger Astrophysiker Prof. Dr. Hanns Ruder in der vollbesetzten Kulturhalle mit mathematischer Nüchternheit: „Ja, zehn hoch zweiundzwanzig, also hundert Milliarden mal hundert Milliarden.“ — In unserem Universum gibt es etwa hundert Milliarden Galaxien, mit jeweils etwa hundert Milliarden Sternen.

Zum Abschluss einer vierteiligen Veranstaltungsreihe zum Weltbild der modernen Physik stellte Prof. Ruder seinen bundesweit erfolgreichen multimedialen Vortrag zur „Physik des Star Trek-Universums“ vor.

Bei drei vorangegangenen Hochschultagen zur Relativistischen Physik (Prof. Ruder, Tübingen), zur Kosmologie (Prof. Bosch, Darmstadt) und zur Quantentheorie (Prof. Zimmermann, Tübingen) wurden dem Publikum die fundamentalen Gesetze der modernen Physik nähergebracht. Diese gelten nach Überzeugung der Physiker auch für mögliche technische Errungenschaften in der Zukunft.

Bürgermeister Kern und Karin Porzelle, die Stellvertretende Schulleiterin der Nell-Breuning-Schule, begrüßten den Tübinger Professor bereits zu seinem zweiten Hochschultag in Rödermark.

Nach einführenden Beiträgen von Prof. Dr. Philipp Wolf und Dr. Dietmar Herdt zum Verhältnis zwischen Naturwissenschaften und Science Fiction präsentierte Ruder mit aktuellem Bildmaterial vom Hubble-Weltraum-Teleskop den bislang tiefsten Blick ins Weltall, der bis zu 13,3 Milliarden Lichtjahre zurückreicht — so lang ist das Licht zu uns schon unterwegs. Der Blick in den Sternenhimmel ist immer eine Rückschau in die kosmische Vergangenheit. Wir können heute die Brutstätten von „neuen Sternen“ beobachten, die tatsächlich bereits seit Milliarden von Jahren verloschen sind.

Die Milchstraße, unsere Heimatgalaxis, erscheint gegen das Universum zwar winzig, hat aber einen Durchmesser von hunderttausend Lichtjahren und umfasst etwa dreihundert Planentensysteme. Wie bei vielen Galaxien sorgt ein Schwarzes Loch im Zentrum für die nötige Gravitation.

Im Grenzbereich zwischen ernsthafter Physik und Science-Fiction ging Prof. Ruder der Frage nach, was von den fantastischen „technischen Errungenschaften“ des Star Trek-Universums in der Zukunft zumindest denkbar sein könnte, und was dagegen reine Fiktion ist.

Ruder gab zu bedenken, dass auch die heutige Raumfahrttechnik, die sich mit den Mondlandungen, der Internationalen Raumstation ISS und den unbemannten Flügen zu den Nachbarplaneten auf unser Sonnensystem beschränkt, noch vor hundert Jahren reine „Science Fiction“ gewesen sei.

In den Star Trek-Filmen bewegen sich Raumschiffe in einer fiktiven Zukunft mit Überlichtgeschwindigkeit im interstellaren Raum. Ist das die Vorwegnahme von möglichen Zukunftstechnologien?

Für die unvorstellbaren Entfernungen im Weltraum, für die selbst das Licht Millionen bzw. Milliarden von Jahren unterwegs ist, mussten sich die SciFi-Autoren neue revolutionäre Antriebsformen wie den Warp-Antrieb ausdenken:

Durch eine vom Raumschiff aus gesteuerte Deformation der vierdimensionalen Raumzeit könnten riesige Entfernungen in kürzester Zeit überwunden werden. Wie Ruder anhand von Simulationen zeigte, die in seinem Institut mit Hilfe von Höchstleistungscomputern berechnet wurden, liegt dem Warp-Antrieb immerhin eine exakte mathematische Lösung der Einstein’schen Feldgleichung zugrunde. Allerdings scheitert die technische Umsetzung an dem immensen Bedarf an negativer Energie, der eine Milliarde Mal größer wäre als die gesamte Energie des Universums.

Einsteins Feldgleichung erlaubt noch eine andere rechnerische Lösung für das Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit. Durch ein „Wurmloch“, eine Art Schleichweg in der Raumzeit, könnte man im Prinzip sehr große Entfernungen einfach abkürzen. Damit wären aber auch Zeitreisen in die Vergangenheit möglich, durch die das Kausalprinzip für Ursache und Wirkung verletzt würde: Ein Astronaut könnte seine Mutter noch vor dem Zeitpunkt seiner eigenen Geburt umbringen und damit seine Existenz verhindern. Per Computersimulation platzierte Ruder mitten in der Tübinger Altstadt ein Wurmloch und führte das Publikum auf einer virtuellen „kosmischen Spritztour“ in den Weltraum.

Während Warp-Antrieb und Wurmlöcher keine ernst zu nehmenden Möglichkeiten für eine superschnelle Raumfahrt sind, stellte Ruder mit einem Augenzwinkern eine etwas realistischere Berechnung an:

Unser Körper verträgt eine maximale Dauerbeschleunigung von einem g. Mit Hilfe einer Photonenrakete, die im Rahmen der physikalischen Gesetze vorstellbar ist, könnte ein Raumschiff bis zum Orion fliegen und zurück. An Bord vergingen dabei vierzig Jahre. Wegen des Zwillingsparadoxons vergingen unterdessen auf der Erde aber vierundvierzigtausend Jahre. Ein Astronaut, der mit zwanzig Jahren gestartet ist und mit sechzig Jahren zurückkommt, hätte in der Erdzeit vierundvierzigtausend Jahre lang in die Rentenkasse eingezahlt und müsste danach noch sieben Jahre bis zum Eintritt des Rentenalters warten. Für seinen erfrischenden und humorvollen Vortragsstil erhielt Ruder immer wieder Szenenapplaus.

Mit dem „Wissenschafts-Rock’n’Roll“ und dem neuen „Klimasong“ zum Trailer für das 5. Nell-Breuning-Symposium, das am 31.10. und 1.11.2008 mit prominenten und renommierten Referenten in der Kulturhalle Rödermark veranstaltet wird, sorgten Sängerin Melanie König und das Profil Naturphilosophie für das künstlerische Rahmenprogramm.

Die Rödermärker Hochschultage, die von der Stadt Rödermark und der Nell-Breuning-Schule zur Förderung des Dialogs zwischen Hochschule, Schule und der interessierten Öffentlichkeit veranstaltet werden, sollen mit Vorträgen zum Thema „Moderne Medien“ fortgesetzt werden.

Dietmar Herdt, FB Physik und Profil Naturphilosophie

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Pressebericht von Frau Ziesecke

(Offenbach Post)

Merkel 11 000 Jahre Kanzlerin?
„7. Rödermärker Hochschultag“ beleuchtete die Grauzone zwischen Wissenschaft und Kinovisionen

Ober-Roden (chz) - Rund 400 Zuhörer - und damit so viele wie noch nie - verfolgten den "7. Rödermärker Hochschultag", bei dem Professor Hanns Ruder „Die Physik des Star Trek-Universums" beleuchtete. Die Attraktivität seiner Vorträge hat sich herumgesprochen. In der Kulturhalle saßen zwar auch viele „dienstverpflichtete" Schüler ab der zehnten Klasse, aber auch viele Menschen, die nicht zur Schulgemeinde gehören.

Der Einstiegssong „Die Wissenschaft macht Spaß", gesungen von Melanie König, stand schlaglichtartig über dem Abend, ging es doch um eine Art kritische Hinterfragung der fiktiv-wissenschaftlichen Aussagen in der Kultserie "Star Trek", einer Science-Fiction-Fernsehserie mit 726 Episoden.

Prof. Dr. Hanns Ruder, bekennender Science Fiction-Fan und bereits zum zweiten Mal an der Nell-Breuning-Schule (NBS) zu Gast, war vielen Zuhörern bestens in Erinnerung mit seiner virtuellen 99-Prozent-Lichtgeschwindigkeit-Fahrradtour durch Tübingen. Bürgermeister Roland Kern begrüßte ihn als Zugpferd und "wissenschaftlichen Spaßmacher des Tages". Auch Konrektorin Karin Porzelle erinnerte an jene Verzauberung und dankte darüber hinaus der Stadt für die organisatorische Hilfe bei diesem Hochschultag.

Cheforganisator Dr. Dietmar Herdt führte mit einem Exkurs zum Realismus in der Science Fiction-Darstellung ins Thema ein und erinnerte an das absolute Geschwindigkeitslimit, das nicht erreicht werden kann, schon gar nicht von tonnenschweren Raumschiffen samt Besatzung. Im Quantenbereich begrenzt die Heisenberg‘sche Unschärferelation die Möglichkeiten. Beamen ist danach grundsätzlich ausgeschlossen, auch wenn im IT-Bereich schon vieles verwirklicht ist, was in den frühen „Star Trek"-Folgen noch absurd wirkte.

Prof. Dr. Philipp Wolf ging in kurzen philosophischen Grundgedanken der Frage nach, ob Science und Fiction, Wissenschaft und Vision, sich ausschließen. „Dieses Gegenübersetzen ist Humbug¸ Naturwissenschaften ohne Fiktion ist nicht denkbar."

In mitreißenden, wenn auch manchmal sehr zügigen Erklärungen entwickelte Ruder folgende These: Im Prinzip ist trotz der unvorstellbaren Ausdehnung des Universums für uns auch außerhalb unseres Sonnensystems vieles möglich, doch dabei entstehen ungeheure Energieprobleme. Für einen Flug zur Andromeda und zurück bedürfte es riesiger Materiemassen: „Dann brauche ich die halbe Erde als Materie und die andere Hälfte als Antimaterie - im Prinzip geht's, aber nur einmal!"

Dazu kämen (nach so viel unvorstellbar komplizierten Rechnungen dankte es das Publikum mit erleichtertem Lachen) gewaltige Zeitprobleme, etwa für die Rentenversicherung: "Ich starte als 20-Jähriger, komme als 60-Jähriger zurück, habe 44 000 Jahre in die Rentenversicherung eingezahlt und bekomme dennoch erst in 7 Jahren meine Rente!" Oder auch die Wahltermine: Angela Merkel würde in einer Rakete 11 000 Jahre regieren...

Unterstützt von der Darstellung auf der Videowand, wie es aussehen würde, wenn man mit der möglichen Höchstgeschwindigkeit auf den Orion zufliegen würde - da flögen alle Sterne auf einen zu wie ein Schneegestöber -, erläuterte der 69-jährige Physiker seine Sicht der umstrittenen Wurmlöcher: „Da ich ein Anhänger der Kausalität bin, glaube ich nicht an Wurmlöcher, doch sie sind von der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht ausgeschlossen. Hauptproblem: ist die Menschheit in der Lage, 5000 Jahre noch zu überleben mit diesem technischen Niveau?"

Die Diskussion nach dem begeisternden, in manchen Facetten nicht sofort nachvollziehbaren Vortrag lief denn auch eher zögerlich - jeder Zuhörer knabberte erst einmal an den neuen Erkenntnissen über Wissenschaft und Kinovisionen.

Bildunterschrift:

Prof. Dr. Hanns Ruder wurde an seinem Arbeitsgerät - einem Hochleistungscomputer - von Bürgermeister Roland Kern, dem „Chef“ der Hochschultage Dr. Dietmar Herdt und NBS-Konrektorin Karin Porzelle begrüßt. 400 Zuhörer verfolgten seinen Vortrag.