Über die Erwärmung von Oberflächen bei größerer Geschwindigkeit

Es stellt sich die Frage: Warum erwärmen sich Oberflächen ?

Eine Trivialantwort wäre: Wegen Reibung. Das ist aber eine makroskopische Antwort, also billig.

Eine bessere Antwort wäre vermutlich: Weil Vorgänge zwischen Elektronen und Atomkern eine Loslösung mindestens eines Elektrons vom Komplett-Atom bewirken. Gibt es viele losgelöste ehemalige Hüllenelektronen, so spricht man von einem Plasma(gemisch).

Eine Anschlußfrage stellt sich: Welche Temperaturen werden dabei maximal gemessen ?

Eine Gegenfrage wäre: Wie soll denn die Temperatur überhaupt gemessen werden ? Kann man Temperatur überhaupt vernünftig messen ? Wie bewertet man Temperatur ? Sind 1000°C normal, was ist mit 2000°C oder 3000°C ?

Was bewirken 2000°C anderes im Vergleich zu 1000° ? Wird ein Buch bei 2000°C doppelt so schnell verbrannt wie bei 1000° ? - Man sieht, der Begriff Temperatur scheint unsinnig.

Besser wäre vermutlich die Frage: Wenn ich eine Energie von 2000 J zuführe, was geschieht dann anders, als bei 1000 J Energiezufuhr ?

Eine sehr interessante Frage wäre: Welche Mechanismen sorgen für eine Zustandsänderung des Oberflächenmaterials ? Interessant deswegen, weil man vermutlich von mehr als einem Mechanismus auf atomarer Ebene ausgehen kann.

Eine erster Mechanismus könnte sein: Die Ablösung von Hülleneletronen eines Atoms (von außen nach innen).

Eine zweiter, interessanterer Mechanismus könnte sein: Das Schwingen des Atomkerns gegen seine Hüllenelektronen (s. den Artikel Über die Desintegration von Flugzeugen ohne Fremdeinwirkung) Dieses Schwingen dürfte bereits bei Geschwindigkeiten eines festen Makrokörpers in einem Luftkörper oberhalb von ca. 100 km/h Relativgeschwindigkeit eine Rolle spielen.

Gehen wir mal von ca. 1000 km/h Relativgeschwindigkeit zwischen Luft und Festkörper aus:

Dann...

...to be continued

Über die Desintegration von Flugzeugen bei einem Absturz ohne Fremdeinwirkung

Beobachtung: Es fällt auf, dass bei Flugzeugabstürzen oftmals eine fast vollständige Desintegration sämtlicher Bestandteile des Flugzeugs und seiner mit ihm beförderten Inneneinrichtung, Waren und Menschen stattfindet.

Man könnte daher vielleicht besser von einer Desintegration auf atomarer Ebene sprechen, als von einem Auseinanderbrechen des Flugzeugs (was impliziert, dass größere Materialverbünde intakt bleiben, wenn man so will: eine makroskopische Desintegration stattfindet).

Untersuchung a: Es wäre daher interessant herauszufinden, bei welcher atomaren Belastung ein Atom desintegriert. Zunächst würde man vermuten, dass hierfür der aufbrechende Zusammenhalt der benachbarten Hüllenelektronen verantwortlich ist. Das ist auch vermutlich nicht falsch, aber eigentlich nicht der entscheidenede Punkt:

Da nämlich der Kern deutlich schwerer ist, als seine sämtlichen Hüllenelektronen zusammmen, so kann man modellmäßig sicher besser von einer volumenmäßig kleinen und gewichtsmäßig großen Masse in einem Hohlkörper mit dem ungefähren Durchmesser 10EE-10 m sprechen.

Weil die Massenträgheit (bis zu einem Gegenbeweis) auch auf das System Atomkern-Atomhülle zutrifft, kann man sich den Effekt einer plötzlichen Abbremsung (sprich: Crash eines Flugzeugatoms auf den Erdboden) gut vorstellen:

Der Atomkern nähert sich plötzlich einseitig der "unteren" (dem Erdboden zugewandten) Seite der Atomhülle: Dadurch finden starke Abstoßungsreaktionen zwischen Atomkern und seiner unteren Atomhülle statt.

Mit dem möglichen und zu beweisendem Effekt, dass viele Elektronen quasi durch ihren eigenen Atomkern "weggesprengt werden". Und zwar so weit, dass eine Atombindung zwischen benachbarten Atomen nicht meht gegeben ist.

Untersuchung b: Grundsätzlich wäre es daher interessant, die Grenzgeschwindigkeit(en) herauszufinden, bei der Zerstörung nur auf Grund von makroskopischen Atomverbundsfehlern auftritt und bei welchen Geschwindigkeiten in einem unbeschädigten Atomverbund ein Versagen auf Grund von Interaktionsvorgängen zwischen Atomkern und Atomhülle auftritt.

...to be continued

About extraterrestrial life

Observation: From time to time - when there is a German astronaut involved in a space project - I observe this news in the (German) press:
German astronaut believes in extra terrestrial life

It's never been said directly so far, but what is says in between the lines is:
German astronaut believes in little green men from planet Mars

My statement concerning such articles: Are we still in medieval times ? Does anybody still seriously believe that all life forms on earth (Menkind, trees, animals, bacteria...) are the only life forms in the whole universe ?

Suggestion for people believing in that:

• Check out the undersea research concerning bacteria life
• Check out astronomy sources concerning extra solar planets
• Just think how unique life really is.

Reference:
"Deutscher Astronaut glaubt an außerirdisches Leben"
DPA - Samstag, 2. Februar, 16:11 Uhr

Lübeck (dpa) - Der deutsche Astronaut Hans Schlegel glaubt an außerirdisches Leben. «Da bin ich felsenfest von überzeugt», sagte er den «Lübecker Nachrichten».

«Auf welchem Niveau, ist aber Spekulation. Die entscheidende Frage ist, werden wir jemals so weit kommen, um in der Lage zu sein, mit außerirdischem Leben Kontakt aufzunehmen? Da bin ich skeptisch.» Der 56-Jährige startet am kommenden Donnerstag (7.2.) mit der US-Raumfähre «Atlantis» und dem europäischen Weltraumlabor «Columbus» vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral (Florida) zur ISS.

Schlegel soll bei seinem ersten Außeneinsatz in den Weltraum aussteigen, um «Columbus» an die Station anzubauen. «Dass mein amerikanischer Kollege und ich aussteigen, stellt schon eine höhere Gefährdung da», sagte er. «Die Anzüge sind praktisch unser eigenes kleines Raumschiff. Wir haben darin unsere eigene Kühlung, Sauerstoff und Stromversorgung, und wir sind nur mit einer Sicherheitsleine mit der ISS verbunden. Da muss alles funktionieren.» Er freue sich sehr auf den Einsatz.

My Tropical Island

My Tropical Island is an artificial South Seas resort located some 40 km south of the German capital Berlin.

The dimensions of the dome are pretty impressing:
Length: 360 m
Width: 110 m
Heights: 107 m

Inside there's a tropical landscape with oceans, sceneries, beaches, slides and original houses. Actual natives built the houses who'd been out of their country on this occasion for the very first time.

You might wonder why the dome is that big ?
Well that's another story...

Global Flyer

The obvious story:

Virgin Atlantic Global Flyer achieved the first solo non-stop circumnavigation of the world without stopping or refuelling the aircraft.
Place of take off and landing: Salina Airport, Kansas, USA
Starting time: 18:47 CST (00:47 UTC), Monday, February 28th 2005
Landing time: 13:50 CST (19:50 UTC), Thursday, March 3rd 2005
The resulting flight time was about 67 hours and 2 minutes.


Virgin Atlantic Global Flyer (isn't she a beauty or what ?!!)

Steve Fossett (piloting the Global Flyer) founded two financial companies before his career as an adventurer: He made his fortune in the American financial markets with his brokerage companies Lakota Trading, Inc. and Marathon Securities, Inc.

He is a friend of British billionaire Richard Branson who owns companies such as Virgin Records, Virgin Atlantic Airways and basically all companies with the word Virgin in it.

Some technical data of the Global Flyer:
Cockpit: Pressurised and large enough for one pilot
Length: 11.7m, Height: 3.6m, Wingspan: 35m
Global Flyer empty weight: 1.5t
Fuel capacity: about 8.5t
Speed: about 460km/h (290mph or 250 knots)
Ceiling height: about 15,000m
Engine: Williams FJ44-3 ATW
Thrust: about 10,200 Newtons
So if you'd level that engine vertically upwards, it would take you about 1t (=1000kg) of weight to hold it back hovering in the air.

Williams International of Walled Lake, Michigan, delivered the FJ44-3 ATW engine. Information about the engine on Virgin Atlantics' homepage (Richard Branson) can be found here: Williams.

Chelton Flight Systems delivered the instrumentation.

Advanced Composites Group Inc. (ACG) delivered the LTM45 series composite prepreg materials.

The flight route was carefully chosen to meet the criteria of the Federation Aeronautique International (FAI). Among other requirements this includes a route length of about 37,000 km.

From left to right: Richard Branson, Burt Rutan, Steve Fossett

The real story:
Dick Rutan (older brother of Burt Rutan, above) and Jeana Yeager (his former wife) in fact achieved the first non-stop circumnavigation of the world without stopping or refuelling in 1986 with a similar looking plane called Voyager.

Place of take off and landing: Edwards Airforce Base, California, USA
Starting time: December 14th 1986
Landing time: December 23rd 1986
The resulting flight time was about 9 days (!) and 3 minutes.


Voyager Aircraft of 1986 (now exhibited in the Smithonian)

Technical data of the Voyager:
Cockpit: Non-pressurised and large enough for two pilots
Length: 9.90m, Height: 3.1m, Wingspan: 33.80m
Voyager empty weight: about 426 kg (939 lbs)
Fuel Capacity: about 4.4t
Speed: average 185km/h (115mph)
Ceiling height: about 6000m
Engine types: Two Continental Motors IO-240 engines
Air cooled front engine: 130 horse powers
Liquid cooled rear engine: 110 horse powers

So what's the point?
Burt Rutan constructed both planes (Voyager and Global Flyer) with his company Scaled Composites.

Burt Rutan also constructed SpaceShipOne, the first privately built spaceship. It went into space on September 29th 2004 and October 4th 2004 on suborbital flight curves, reaching altitudes of more than 100km (62 miles). By doing this twice within a fortnight SpaceShipOne won the Anzari X-Prize (worth $10 Mio.).

So, my point about these aircrafts is: The man who constructed them. That's the real story.