Frage:
Wie kommt es, dass Tarnvorrichtungen in Star Trek es dem getarnten Schiff ermöglichen, seine Umgebung weiterhin zu beobachten?
blueberryfields
2011-02-01 15:37:45 UTC
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Im Zusammenhang mit Unsichtbarkeit sollte Blindheit verursachen: Wie geht Hard SF damit um? Ich frage mich, ob die Implementierung von Tarngeräten in Star Trek eine Erklärung enthält, warum getarnte Schiffe ihre Umgebung noch beobachten können.

Rufus: "Moderne Technologie, William"
Sechs antworten:
Daniel Bingham
2011-02-01 21:40:10 UTC
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Das Tarngerät in Star Trek ist nicht perfekt. Wenn Sie entweder mit Augen oder Sensoren genau hinschauen, können Sie eine Störung beobachten, wo sich das Schiff befindet. Dies liegt daran, dass nicht das gesamte Licht um das Schiff herum erfolgreich gebogen wird. Ein Teil davon fließt in die Schiffssensoren, wird absorbiert oder zufällig reflektiert. Dies führt zu einer erkennbaren Störung, bedeutet aber auch, dass das Schiff immer noch sehen kann.

Nur bei völliger Unsichtbarkeit muss das gesamte Licht durchgelassen werden, und Sie haben Probleme mit dem Sehen.

Dies gilt möglicherweise auch für die Unsichtbarkeitsfrage. Das einzige Licht, das durch dich hindurchgehen muss, um unsichtbar zu sein, ist das Licht, das von hinten kommt (für den Betrachter). Solange Sie das Licht, das zu Ihrer Vorderseite kommt (vom Betrachter), nicht reflektieren , sind Sie nicht sichtbar. Wer dich ansieht, wird nur das Licht hinter dir sehen. Dies ist natürlich ein Problem, wenn sich Menschen auf allen Seiten von Ihnen befinden.

Wenn Sie jedoch nur bestimmten Punkten erlauben, das Licht zu absorbieren, anstatt es zu biegen oder zu übertragen, sind Sie für alle praktischen Absichten und Zwecke immer noch unsichtbar. Es würde nur eine sehr, sehr leichte Störung direkt um die Sensoren geben. Oder Augen.

Das bisschen darüber, nicht über das kommende Licht zu reflektieren, funktioniert eigentlich nur im Raum. Es sei denn, Sie betrachten das Werfen eines Schattens als unsichtbar. Was manchmal passiert und manchmal nicht. Abhängig von der Geschichte.

Ich scheine mich an Szenen zu erinnern, in denen das Schiff über das Tarnen hinaus völlig still steht und die meisten Systeme herunterfährt, vermutlich um die emittierten Interferenzen zu reduzieren.
Wahrscheinlich ja. Ich dachte, ich erinnere mich nicht an diese Szenen, aber es würde einen gewissen Sinn ergeben.
Adam
2011-02-02 21:25:21 UTC
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Ich möchte eine andere Antwort vorschlagen.

Wenn Sie sich die Tarn-Technologie selbst ansehen, gibt es zwei Möglichkeiten, wie sie funktionieren könnte:

  • Erster Fall : Licht, das auf das Schiff trifft, wird auf der anderen Seite des Schiffes absorbiert und emittiert, ohne dass es aus allen Richtungen verändert wird.

    In diesem Fall erfasst Ihre Technologie das Licht tatsächlich und sieht alles wie gewohnt ... es reflektiert es einfach nicht zurück, damit alle anderen sie sehen können. Problem gelöst.

  • Zweiter Fall: Licht, das auf das Schiff trifft, wird um das Schiff gebogen und dann auf der anderen Seite wieder ausgerichtet, ohne dass das Schiff etwas anderes ändert.

    In diesem Fall benötigen Sie eine kleine belanglose Lichtmenge, um durch die Umhangbarriere zu gelangen und vom Schiff als Sensordaten absorbiert (nicht reflektiert) zu werden.

Unterm Strich können Sie also "sehen", solange Sie über eine Technologie verfügen, die Licht absorbiert, ohne es zurück zu reflektieren. Aber je mehr Licht Sie absorbieren, ohne es auf die andere Seite zu leiten, desto mehr Verzerrungen werden auftreten ... und auf diese Weise können die anderen Schiffe Sie erkennen. (Natürlich ist jede Energie, die vom Schiff abgegeben wird, nachweisbar. Sie müssen das Schiff also in ein geschlossenes, versiegeltes System verwandeln.)

Ich bin sicher, dass sie andere Scanner verwenden, nicht nur lichtbasierte - der Umhang müsste alle Scanner meiden.
Genau. Ich benutze den Begriff "Licht", um elektromagnetische Energie zu bedeuten ... aber Ihr Punkt ist gültig. Die Tarntechnologie müsste alle bekannten Energien gleich behandeln und würde wirklich zu einem Wettrüsten zwischen Tarntechnologie und Sensortechnologie werden.
Dies bedeutet auch, dass Materie berücksichtigt werden müsste (e = mc ^ 2). Ich kann einen aktiven Sensor sehen, der Moleküle in alle Richtungen abschießt und nach einer Störung sucht. Um dies zu umgehen, müsste ein Umhang auch interphasisch sein: http://memory-alpha.org/wiki/Interphase_cloaking_device
Ein weiteres Problem sind Sensoren, die auf Antimaterie basieren: http://memory-alpha.org/wiki/Quantum_beacon. Grundsätzlich würde alles, was von einem Positron getroffen wird, einen Energiestoß erzeugen ...
Dieses Problem wird in der Lensman-Serie weitaus besser behandelt.Doc Smith entschied zunächst, wie die Erkennung von Schiffen funktionieren sollte, und arbeitete dann daran, wie ein Schiff verstohlener werden könnte.Dies erforderte Kompromisse (mehr Stealth == weniger Leistung in anderer Hinsicht), da Doc Smith selbst ein Ingenieur war.
Das Problem bei Sensoren, die auf Materie / Antimaterie basieren, ist, dass sie die weiten Bereiche zwischen Sensor und Schiff durchqueren müssen ... und das wird lange dauern. Schwerkraftdetektoren wären besser, aber da es künstliche Schwerkraft gibt, gehe ich davon aus, dass sie als Teil des Tarnsystems verwendet werden kann.
Jeff
2011-02-03 03:23:04 UTC
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Außerhalb des Universums ist es leicht zu erklären: Die Autoren schrieben an ihr erwartetes Publikum, von dem sie nicht erwartet hatten, dass sie Episoden über unsichtbare Feinde sehen wollten, die erraten, wo sich ihre Feinde befanden. Alternativ könnten die Autoren nicht in der Lage gewesen sein, geeignete Geschichten für getarnte Schiffe zu finden, die blind sind.

Im Universum wird dies wahrscheinlich in der gleichen Weise erklärt wie die Sensoren (die Ereignisse „sehen“ können). Stunden entfernt in Echtzeit). Meine Vermutung ist "Unterraum".

Adam
2011-02-01 20:46:59 UTC
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Sensoren, die außerhalb des Umhangs positioniert sind, würden das Schiff "sehen" und wären an und für sich nicht erkennbar, solange es sich um kleine passive Sensoren handelt.

Ich sehe nicht, wie passive Sensoren nicht mehr nachweisbar sind - ein Stück Metall kann von Sonar, Licht und anderen Scannern gut erkannt werden. Angenommen, dies funktioniert, hätten Sie immer noch das Problem, die Sensoren durch den Umhang am Rest des Schiffes zu befestigen.
aber es müsste nur ein sehr kleines Stück Metall sein, was immerhin ein sehr großes Stück Platz ist :)
Genau das, was Horuskol gesagt hat. Alles, worüber Sie sich wirklich Sorgen machen müssen, ist, die Sensoren über die Umhanggrenze hinaus zu verlängern. Wenn Sie nicht viele von ihnen in irgendeiner Art von Muster haben, wären die kleinen Metallstücke in der Weite des Raums funktionell unsichtbar.
Sie sprechen davon, sich vor Sensoren zu verstecken, die innerhalb weniger Minuten eine bestimmte Person auf der Oberfläche eines sehr großen Planeten finden können. Typischerweise wird die Person durch Lebenszeichen identifiziert. Mit der heutigen Technologie können wir schnell das Gesicht einer Person auf Video in einer Menge von Tausenden identifizieren - in der riesigen * Leere * des Weltraums müssten kleine Metallteile * wirklich wirklich wirklich * klein sein, um schwer zu erkennen zu sein
Alles, was Strom benötigt, erzeugt Wärme. Dies ist eine Grundregel der Physik: Entropie gewinnt immer am Ende. In der Weite des Weltraums gibt es keinen Ort, an dem Abwärme abgeführt werden kann (Luft ist ein schrecklicher Leiter des Kopfes und leerer Raum ist noch schlimmer), sodass eine einfache Infrarot-Bildkamera jeden Sensor (auch passiv) problemlos erkennen kann. Fügen Sie Radar, Lidar und die Magitech-Sensoren hinzu, mit denen die Dinge in Lichtstunden Entfernung gesehen werden, und diese „fast unsichtbaren“ winzigen passiven Sensoren würden wie eine Leuchtreklame hervorstechen.
JustJeff
2011-02-02 05:56:11 UTC
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Das ist so etwas wie das Problem des unsichtbaren Mannes. Wenn der unsichtbare Mann zu 100% unsichtbar ist, müsste er blind sein. Wenn er sehen kann, muss zumindest seine Netzhaut das durch sie hindurchtretende Licht abschwächen, und und seine Linsen müssen richtig brechen. Künstliche Sensoren hätten ähnliche Anforderungen.

Aber die Sache ist, dass Sie im Fall eines unsichtbaren Mannes den sichtbaren Bereich von ein oder zwei Quadratmetern auf ein oder zwei Quadratzentimeter und im Fall eines Schiffes von reduziert haben (wahrscheinlich) mehrere hundert Quadratmeter bis (möglicherweise) weniger als einen Quadratmeter. Das Tarnen muss nicht perfekt sein, um effektiv zu sein.

Wenn Sie ein Schiff haben, das nur ein paar Prozent von C fährt, sollte es wahrscheinlich sein in der Lage sein, ziemlich kleine Partikel zu erkennen, und sollte daher in der Lage sein, auch die winzige Reflexion / Verzerrung von den Sensoren eines getarnten Schiffes zu erkennen.

Natürlich gibt es auch die Möglichkeit des "aktiven Tarnens", wenn Sie wissen, wo sich der Feind befindet, vor dem Sie sich verstecken möchten, und welche Sensorsysteme er hat. Dann können Sie aktiv das richtige Signal an den anderen senden, um seine Sensoren dazu zu bringen, Sie nicht zu sehen.

Nein, das ist nur wichtig, wenn die Netzhaut des unsichtbaren Mannes Licht zurückreflektiert. Wenn seine Netzhaut die Lichtenergie absorbiert, kann er sehen ... Das meiste Licht wird immer noch zwischen den Netzhautzellen hindurchtreten ... er wird immer noch unsichtbar sein UND sehen ...
@Adam - um zu sehen, muss man etwas aufnehmen. Wenn Sie etwas aufnehmen, machen Sie sich erkennbar.
Reinstate Monica - Goodbye SE
2011-02-02 15:48:43 UTC
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Es gibt einen Unterschied zwischen dieser Frage und der Frage unsichtbarer Mann. Das Problem des unsichtbaren Menschen beschränkt sich lediglich auf das sichtbare Spektrum elektromagnetischer Strahlung.

Für ein Raumschiff ist es denkbar, dass das getarnte Schiff in einem Teil des Spektrums verborgen ist ( zB sichtbares Licht), aber erkennt andere Schiffe unter Verwendung eines anderen Teils, möglicherweise Röntgenstrahlen.

Dies ist eine schlechte Antwort, da davon ausgegangen wird, dass die Ingenieure der Tarn-Technologie dumm sind. Wenn sich Umhänge nicht vor dem gesamten Lichtspektrum verstecken, werde ich natürlich einen Sensor bauen, der die anderen Spektren erkennt (als ob ich es nicht schon tun würde). Um noch einen Schritt weiter zu gehen, würde ich einen aktiven "Sonar" -Sensor entwickeln, der all das andere Spektrum aus meinem Schiff in alle Richtungen schießt und auf einen Ausrutscher achtet.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 2.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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