Anti-Schwerkraft

Im Newtonschen Gesetz der universellen Gravitation war die Schwerkraft eine äußere Kraft, die mit unbekannten Mitteln übertragen wurde. Jahrhundert wurde Newtons Modell durch eine allgemeine Relativitätstheorie ersetzt, bei der die Schwerkraft keine Kraft ist, sondern das Ergebnis der Geometrie der Raumzeit. Unter allgemeiner Relativitätstheorie ist Anti-Schwerkraft außer unter erfundenen Umständen unmöglich.,

Gravity shieldsEdit

Im Jahr 1948 Geschäftsmann Roger Babson (Gründer des Babson College) bildete die Gravity Research Foundation Möglichkeiten zu untersuchen, um die Auswirkungen der Schwerkraft zu reduzieren., Ihre Bemühungen waren anfangs etwas „kurbelig“, aber sie hielten gelegentlich Konferenzen ab, die Leute wie Clarence Birdseye, bekannt für seine Tiefkühlprodukte, und Igor Sikorsky, Erfinder des Hubschraubers, anzogen. Im Laufe der Zeit wandte sich die Stiftung von dem Versuch ab, die Schwerkraft zu kontrollieren, um sie einfach besser zu verstehen. Die Stiftung verschwand fast nach Babsons Tod 1967. Es wird jedoch weiterhin ein Essay Award vergeben, der Preise von bis zu 4,000 US-Dollar bietet. Ab 2017 wird es immer noch von George Rideout, Jr. aus Wellesley, Massachusetts, verwaltet.,, sohn des ursprünglichen Direktors der Stiftung. Zu den Gewinnern gehört der kalifornische Astrophysiker George F. Smoot, der 2006 den Nobelpreis für Physik gewann.

Allgemeine Relativitätsforschung in den 1950er Jahren

Hauptartikel: United States gravity control propulsion research

Allgemeine Relativitätstheorie wurde in den 1910er Jahren eingeführt, aber die Entwicklung der Theorie wurde durch einen Mangel an geeigneten mathematischen Werkzeugen stark verlangsamt. Es schien, dass die Anti-Schwerkraft unter allgemeiner Relativitätstheorie verboten war.

Es wird behauptet,dass die US Air Force auch in den 1950er und 1960er Jahren eine Studie durchgeführt hat., Der ehemalige Oberstleutnant Ansel Talbert schrieb zwei Zeitungsartikel, in denen er behauptete, die meisten großen Luftfahrtunternehmen hätten in den 1950er Jahren mit der Erforschung von Schwerkraftantrieben begonnen. Es gibt jedoch wenig äußere Bestätigung dieser Geschichten, und da sie mitten in der Ära der Pressefreiheit stattfinden, ist nicht klar, wie viel Gewicht diese Geschichten haben sollten.

Es ist bekannt, dass bei der Glenn L. Martin Company, die das Forschungsinstitut für fortgeschrittene Studien gründete, ernsthafte Anstrengungen unternommen wurden., Große Zeitungen gaben den Vertrag bekannt, der zwischen dem theoretischen Physiker Burkhard Heim und der Glenn L. Martin Company geschlossen worden war. Ein weiterer Versuch im privaten Sektor, das Verständnis der Gravitation zu beherrschen, war die Gründung des Institute for Field Physics der University of North Carolina in Chapel Hill im Jahr 1956 durch den Treuhänder der Gravity Research Foundation Agnew H. Bahnson.,

Die militärische Unterstützung für Anti-Schwerkraft-Projekte wurde durch die Mansfield-Änderung von 1973 eingestellt, die die Ausgaben des Verteidigungsministeriums nur auf die Bereiche der wissenschaftlichen Forschung mit expliziten militärischen Anwendungen beschränkte. Die Mansfield-Änderung wurde speziell verabschiedet, um langjährige Projekte zu beenden, die wenig für ihre Bemühungen zu zeigen hatten.

Unter allgemeiner Relativitätstheorie ist die Schwerkraft das Ergebnis einer räumlichen Geometrie (Änderung der normalen Raumform), die durch lokale Massenenergie verursacht wird., Diese Theorie besagt, dass es die veränderte Form des Raums ist, die durch massive Objekte deformiert wird und die Schwerkraft verursacht, die eigentlich eine Eigenschaft des deformierten Raums ist, anstatt eine wahre Kraft zu sein. Obwohl die Gleichungen normalerweise keine „negative Geometrie“ erzeugen können, ist dies unter Verwendung von „negativer Masse“möglich. Dieselben Gleichungen schließen an sich die Existenz negativer Masse nicht aus.

Sowohl die allgemeine Relativitätstheorie als auch die Newtonsche Schwerkraft scheinen vorherzusagen, dass negative Masse ein abstoßendes Gravitationsfeld erzeugen würde., Insbesondere schlug Sir Hermann Bondi 1957 vor, dass die negative Gravitationsmasse in Kombination mit der negativen Trägheitsmasse dem starken Äquivalenzprinzip der allgemeinen Relativitätstheorie und den Newtonschen Gesetzen der Erhaltung von linearem Impuls und Energie entsprechen würde. Bondis Beweis ergab singularitätsfreie Lösungen für die Relativitätsgleichungen. Im Juli 1988 präsentierte Robert L. Forward auf der AIAA/ASME/SAE/ASEE 24th Joint Propulsion Conference ein Papier, das ein Bondi-Negativ-Gravitations-Massenantriebssystem vorschlug.,

Bondi wies darauf hin, dass eine negative Masse in Richtung (und nicht weg von) „normaler“ Materie fällt, da die negative Masse (nach Newtons Gesetz F=ma) zwar abstoßend ist, aber antwortet, indem sie im Gegenteil beschleunigt die Richtung der Kraft. Die normale Masse hingegen fällt von der negativen Materie ab. Er stellte fest, dass zwei identische Massen, eine positive und eine negative, die nahe beieinander liegen, sich daher in Richtung der Linie zwischen ihnen selbst beschleunigen, wobei die negative Masse der positiven Masse nachjagt., Beachten Sie, dass, weil die negative Masse negative kinetische Energie annimmt, die Gesamtenergie der beschleunigenden Massen bei Null bleibt. Forward wies darauf hin, dass der Selbstbeschleunigungseffekt auf die negative Trägheitsmasse zurückzuführen ist und ohne die Gravitationskräfte zwischen den Teilchen induziert werden könnte.

Das Standardmodell der Teilchenphysik, das alle derzeit bekannten Formen der Materie beschreibt, enthält keine negative Masse., Obwohl kosmologische dunkle Materie aus Teilchen außerhalb des Standardmodells bestehen kann, deren Natur unbekannt ist, ist ihre Masse angeblich bekannt – da sie aus ihren Gravitationseffekten auf umgebende Objekte postuliert wurden, was bedeutet, dass ihre Masse positiv ist. Die vorgeschlagene kosmologische dunkle Energie hingegen ist komplizierter, da nach allgemeiner Relativität die Auswirkungen sowohl ihrer Energiedichte als auch ihres Unterdrucks zu ihrer Gravitationseffekts beitragen.,

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Unter allgemeiner Relativitätstheorie paart sich jede Form von Energie mit der Raumzeit, um die Geometrien zu erzeugen, die die Schwerkraft verursachen. Eine langjährige Frage war, ob dieselben Gleichungen auf Antimaterie angewendet wurden oder nicht. Das Problem wurde 1960 mit der Entwicklung der CPT-Symmetrie gelöst, die zeigte, dass Antimaterie den gleichen Gesetzen der Physik wie „normale“ Materie folgt und daher einen positiven Energiegehalt hat und auch die Schwerkraft wie normale Materie verursacht (und darauf reagiert) Materie (siehe Gravitationsinteraktion von Antimaterie).,Jahrhunderts war die Physikgemeinschaft an Versuchen beteiligt, eine einheitliche Feldtheorie zu entwickeln, eine einzige physikalische Theorie, die die vier Grundkräfte erklärt: Schwerkraft, Elektromagnetismus und die starken und schwachen Kernkräfte. Wissenschaftler haben Fortschritte bei der Vereinigung der drei Quantenkräfte gemacht, aber die Schwerkraft ist bei jedem Versuch „das Problem“ geblieben. Dies hat jedoch nicht verhindert, dass eine Reihe solcher Versuche unternommen wurde.,

Im Allgemeinen versuchten diese Versuche, die Schwerkraft zu“ quantisieren“, indem sie ein Teilchen, das Graviton, positionierten, das die Schwerkraft auf die gleiche Weise trug, wie Photonen (Licht) Elektromagnetismus tragen. Einfache Versuche in dieser Richtung scheiterten jedoch alle, was zu komplexeren Beispielen führte, die versuchten, diese Probleme zu berücksichtigen. Zwei davon, die Supersymmetrie und die relativitätsbezogene Supergravitation, erforderten beide die Existenz einer extrem schwachen „fünften Kraft“, die von einem Graviphoton getragen wurde, das mehrere“ lose Enden “ in der Quantenfeldtheorie auf organisierte Weise miteinander verband., Als Nebeneffekt verlangten beide Theorien, dass Antimaterie von dieser fünften Kraft auf ähnliche Weise wie die Antigravitation beeinflusst wird, was die Abstoßung von der Masse vorschreibt. In den 1990er Jahren wurden mehrere Experimente durchgeführt, um diesen Effekt zu messen, aber keine ergab positive Ergebnisse.

Im Jahr 2013 suchte das CERN in einem Experiment nach einem Antigravitationseffekt, um die Energieniveaus innerhalb von Antihydrogen zu untersuchen. Die Antigravitationsmessung war nur eine „interessante Nebenschau“ und war nicht schlüssig.

Allgemein-relativistische „warp drives“ Bearbeiten

Es gibt Lösungen für die Feldgleichungen allgemeiner Relativität, die „Warpantriebe“ (wie die Alcubierre-Metrik) und stabile, durchquerbare Wurmlöcher beschreiben. Dies an sich ist nicht signifikant, da jede Raumzeitgeometrie eine Lösung der Feldgleichungen für eine gewisse Konfiguration des Spannungsenergie–Tensorfeldes ist (siehe genaue Lösungen in der allgemeinen Relativitätstheorie)., Die allgemeine Relativitätstheorie schränkt die Geometrie der Raumzeit nicht ein, es sei denn, es werden äußere Einschränkungen für den Spannungsenergietensor festgelegt. Warpantrieb und traversierbare Wurmlochgeometrien sind in den meisten Bereichen gut erzogen, erfordern jedoch Bereiche exotischer Materie; Daher sind sie als Lösungen ausgeschlossen, wenn der Spannungsenergietensor auf bekannte Materieformen beschränkt ist. Dunkle Materie und dunkle Energie werden derzeit nicht genug verstanden, um allgemeine Aussagen über ihre Anwendbarkeit auf einen Warpantrieb zu treffen.,

Breakthrough Propulsion Physics ProgramEdit

Zum Ende des zwanzigsten Jahrhunderts finanzierte die NASA das Breakthrough Propulsion Physics Program (BPP) von 1996 bis 2002. Dieses Programm untersuchte eine Reihe von“ Far Out “ – Designs für Weltraumantriebe, die keine Finanzierung über normale universitäts-oder kommerzielle Kanäle erhielten. Anti-Gravity-ähnliche Konzepte wurden unter dem Namen „Diametric Drive“untersucht. Die Arbeit des BPP-Programms wird in der unabhängigen, nicht der NASA angeschlossenen Tau Zero Foundation fortgesetzt.