Warp Antrieb: Können Raumschiffe schneller als das Licht fliegen?

In der Science Fiction sind Reisen mit Überschallgeschwindigkeit quasi an der Tagesordnung. Ein prominentes Beispiel ist der Warp-Antrieb aus dem Star Trek Universum, mit dem ein Vielfaches der Lichtgeschwindigkeit erreicht werden kann. Dass dies in der Realität nicht möglich ist, ist einer der Erkenntnisse aus Albert Einsteins Relativitätstheorie. Aber stimmt das wirklich oder könnte es dennoch einen Weg geben? Dieser Frage gehen WissenschaftlerInnen auf der ganzen Welt nach.

Warp-Blase wie in Star Trek

Albert Einstein war einer der bedeutendsten Physiker der Geschichte: Inzwischen ist es mehr als 100 Jahre her, dass er seine Relativitätstheorie präsentierte. Ein wichtiger Aspekt dieser Theorie ist, dass es nicht möglich ist, schneller als das Licht zu sein.

In der Science Fiction gelten diese Regeln nicht. 1966, in der ersten Folge der Serie „Star Trek“, gibt Captain James Tiberius Kirk den Befehl, die Enterprise auf „Warp 1“ zu beschleunigen, was sich als Überlichtgeschwindigkeit definiert. Gibt es möglicherweise einen Weg, solche Geschwindigkeiten auch in der Realität zu erreichen?

Der mexikanische Physiker Miguel Alcubierre gibt an, eine Schlupfloch gefunden zu haben, mit dem theoretisch auch Überlichtgeschwindigkeiten möglich seien. Beim „Alcubierre-Antrieb“ wird nicht das Raumschiff selber beschleunigt, sondern der Raum darum künstlich gekrümmt.

Die Materie des Raumschiffs bewegt sich dabei also fast gar nicht, sondern reist in einer Art „Warp-Blase“ durch die Gegend, in der die Raumzeit gekrümmt und damit der Weg verkürzt wird. Allerdings ist dies ein höchsttheoretisches Konstrukt, dem viele Widrigkeiten im Weg stehen. So wäre eine Art „negative Energie“ eine Grundvoraussetzung für die Funktionsfähigkeit eines solchen Antriebs. Von ihr ist noch nicht mal bekannt, ob sie überhaupt existiert. ForscherInnen vermuten, dass etwa am Rande eines schwarzen Lochs solche negativen Energien auftreten könnten. US-PhysikerInnen gelang letztes Jahr ein erster Schritt in diese Richtung, als sie eine Miniatur-Warp-Blase erschufen.

Lichtgeschwindigkeit mit herkömmlicher Energie?

Ein weiterer Ansatz kommt von der Universität Göttingen. Hier theoretisiert der Astrophysiker Erik Lentz einen Antrieb, der ohne „negative Energien“ auskommt. Sein Antrieb setzt auf außergewöhnlich viel herkömmliche Energie. So könnten etwa Reisen zum nächstgelegenen Stern, Alpha Centauri, deutlich schneller möglich sein als es heute der Fall ist.

Allerdings wäre der Energiebedarf eines solchen Antriebs gigantisch. „Die Energie, die für diesen Antrieb für Lichtgeschwindigkeit für ein Raumschiff mit einem Radius von 100 Metern benötigt wird, liegt in der Größenordnung des Hundertfachen der Masse des Planeten Jupiter„, so Lentz.

Diese Aussage beruht ebenfalls auf Einstein. Dessen berühmte Formel E=mc² sagt aus, dass Energie und Masse ineinander umgewandelt werden können. Nun ist der Jupiter etwa 2,5 Mal so schwer wie alle anderen Planeten des Sonnensystems für sich genommen. Wie es gelingen soll, eine derartige Menge Energie in einem 100 Meter großen Raumschiff zu vereinen, ist derzeit vollkommen unbeantwortet.

Würde dies gelingen, würde die große Masse des Raumschiffes den Raum vor dem Gefährt krümmen, sodass erneut der Effekt aufträte, dass das Raumschiff selber sich nur wenig bewegen müsste, um mehrere Lichtjahre zurückzulegen. Würde solch ein Antrieb umgesetzt, würde Einsteins Definition, nach der ein Objekt aus eigener Kraft nicht schneller als das Licht werden kann, unangetastet bleiben. Alle Überlegungen in diese Richtung sind jedoch derzeit noch sehr theoretisch – und werden es wohl auch erstmal bleiben.