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Wie in „Star Trek“ : Wie Teleportation funktionieren könnte - Beam me up, Scotty!

vom
Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Teleportation funktioniert wirklich. Aber es ist eine Heidenarbeit.

shz.de von
erstellt am 30.Apr.2017 | 18:49 Uhr

Beam me up, Scotty! Trekkies mögen streiten, ob dieses Kommando in den Star-Trek-Filmen jemals wörtlich so gegeben wurde – es ist jedenfalls der Satz, bei dem man sofort an Star Trek denkt. Beamen ist dort eine unendlich schnelle Transportmethode, bei der Menschen oder auch beliebige andere Körper von einem Ort zu einem anderen bewegt werden, ohne den Raum dazwischen durchqueren zu müssen.

Für viele Menschen ist es unvorstellbar, dass Teleportation tatsächlich funktioniert. Wenn das irgendwann doch machbar wäre, wäre die Methode natürlich ein Schlager. Oder widerspricht es grundlegenden physikalischen Prinzipien und ist damit unmöglich?

Um es gleich vorwegzunehmen: Im Prinzip funktioniert Teleportation, wie der physikalische Ausdruck für Beamen lautet, tatsächlich, und zwar schon heute. Aber: Unendlich schnell geht es nicht, denn wie jeder andere Prozess in der Natur unterliegt es der Grenze der Lichtgeschwindigkeit (davon war in dieser Serie schon die Rede). Und das, was heute im Experiment schon klappt, sind nicht Alltagsgegenstände, die von einem Ort zum anderen gebeamt werden, sondern einige wenige Elementarteilchen – immerhin.

Etwas vereinfacht dargestellt geht das so: Jeder Körper im Universum ist aus Elementarteilchen aufgebaut, also grundlegenden Teilchen, von denen es gar nicht so viele verschiedene gibt. Wir wissen zum Beispiel, dass Wasser aus zwei Wasserstoffatomen, abgekürzt H, und einem Sauerstoffatom, O, besteht; die Kurzschreibweise dafür ist dann H2O. Nehmen wir nun die Kerne der beiden Atome, dann besteht Wasserstoff aus einem Proton, das ist eines der Elementarteilchen, und der Sauerstoff in der Regel aus acht dieser Protonen und acht Neutronen, einem anderen Elementarteilchen. Die Kerne unterscheiden sich also nur durch die in ihnen vorhandene Zahl an den beiden Elementarteilchen. Und das gilt, mit einer etwas größeren Anzahl von Elementarteilchen, für alles, was wir im Weltall finden. Zur Anzahl der Elementarteilchen kommen noch ein paar andere Kenngrößen dazu, zum Beispiel, wie schnell sie rotieren. Aber das reicht dann tatsächlich aus, um den Zustand der Materie zu beschreiben.

Für das Beamen braucht man also nicht die Teilchen selbst zu transportieren, sondern nur die Kombinationen aller benötigten Kenngrößen zu senden, und schon kann man das ursprüngliche Objekt am entfernten Ort aus Elementarteilchen, die sowieso überall vorhanden sind, wieder zusammenbauen, und zwar mit den Eigenschaften, die gesendet wurden.

Soweit ist das Prinzip also recht einfach. Der Haken an der Sache ist allerdings, dass man das für jedes einzelne Elementarteilchen in einem Objekt machen muss. Und dazu muss man erst einmal das Objekt, das man beamen will, untersuchen. Dabei wird das Objekt allerdings auch Teilchen für Teilchen zerstört (das hat mit der Quantenphysik zu tun, von der hier schon die Rede war). Das ist aber nicht weiter schlimm, denn nach dem Senden kann man ja alles am Ziel wieder richtig zusammenbauen. Man muss nur auch den Bauplan mitschicken.

Um zum Beispiel einen Menschen zu beamen, müsste man für eine riesige, rund 30-stellige Zahl an Elementarteilchen die Kennzahlen schicken, und dann noch den Bauplan, wie man all dieses Zeug wieder richtig zusammenbekommt – und dabei darf sich nicht ein einziger Fehler einschleichen. Wie gesagt, mit einzelnen Teilchen geht das Ganze schon, aber da sind die Informationsmengen, die man übertragen muss, extrem viel kleiner. Für echte Objekte des Alltags ist die Lösung des Problems noch in weiter Ferne. Sollte es aber eines Tages realisierbar sein, dann hätten wir tatsächlich eine Methode, mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen.

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