Carnesit (Ct-315)
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Carnesit (Ct-315) ist ein seltenes natürliches Schwingquarz mit energetisch überdimensionalen Strukturen als halbstoffliche Einschlüsse. Diese werden in der ancalischen Wissenschaft als pseudomaterielle Konzentrationskerne bezeichnet. Carnesit gehört zu den technologisch bedeutendsten bekannten Rohstoffen und bildet insbesondere eine wesentliche Grundlage der modernen Raumfahrt innerhalb des Solas-Systems.
Lange Zeit war Ct-315 ausschließlich aus den Isil Mountains auf Feawen bekannt. Die Entdeckung eines außergewöhnlich carnesitreichen Asteroiden im Asteroidengürtel und dessen Bergung im Jahr 2520 veränderten nicht nur die Versorgungslage, sondern auch das wissenschaftliche Verständnis des Stoffes grundlegend. Seitdem gilt ein außerultischer Ursprung des Carnesits als wahrscheinlich.
Inhaltsverzeichnis
Eigenschaften
Die stoffliche Grundstruktur des Carnesits ähnelt gewöhnlichem Quarz, weist jedoch einen ungewöhnlich hohen Anteil des stabilen Silizium-Isotops 30Si auf. Innerhalb des Kristallgitters befinden sich die charakteristischen pseudomateriellen Konzentrationskerne.
Bei konventionellen Messverfahren besitzen diese Einschlüsse ein scheinbares Atomgewicht zwischen 208 und 513. Die Bezeichnung als Atomgewicht ist jedoch nur bedingt zutreffend, da sich für die Konzentrationskerne keine vollständige konventionelle Kernstruktur nachweisen lässt.
Bereits frühe Untersuchungen zeigten, dass die Einschlüsse Eigenschaften besitzen, die mit einem ausschließlich vierdimensionalen Materiemodell nicht widerspruchsfrei beschrieben werden können. Die lange Zeit gebräuchliche Bezeichnung „überdimensional“ war zunächst lediglich eine Beschreibung dieses ungewöhnlichen Verhaltens.
Eine theoretische Erklärung lieferte der Physiker Chugan Yomaris. Nach seinem Modell handelt es sich bei den Konzentrationskernen nicht um Materie aus einer anderen Dimension. Vielmehr erstreckt sich ihre physikalische Struktur über zusätzliche Freiheitsgrade, von denen lediglich ein Teil innerhalb der gewöhnlichen Raumzeit messbar ist.
Der hohe Anteil an 30Si besitzt dabei vermutlich eine stabilisierende Funktion. Nach gegenwärtiger Auffassung ermöglicht erst die besondere Kristallstruktur des Carnesits die dauerhafte Einbettung der pseudomateriellen Konzentrationskerne.
Charakteristisch für Ct-315 sind darüber hinaus ungewöhnliche Resonanzzustände. Neben gewöhnlichen Gitterschwingungen treten Schwingungen auf, die sich mit den bekannten Modellen der Festkörperphysik nicht vollständig erklären lassen. Auf diese Eigenschaft geht die Bezeichnung Schwingquarz zurück.
Yomaris-Effekt
Die entscheidende theoretische Beschreibung der besonderen Eigenschaften des Carnesits gelang Chugan Yomaris. Er erkannte, dass die pseudomateriellen Konzentrationskerne unter bestimmten Resonanzbedingungen ihre Wechselwirkung mit der gewöhnlichen Raumzeit verändern.
Diese Erscheinung wird als Yomaris-Effekt bezeichnet.
Yomaris ging davon aus, dass die Trägheit eines materiellen Körpers nicht ausschließlich eine unveränderliche Eigenschaft seiner Masse darstellt, sondern zugleich von seiner Kopplung an die geometrische Struktur der Raumzeit bestimmt wird.
Für gewöhnliche Materie ist diese Kopplung konstant. Yomaris beschrieb diesen Zustand mit dem später nach ihm benannten Yomaris-Faktor:
- <math>Y = 1</math>
Bei entsprechend angeregtem Ct-315 kann diese Kopplung verändert werden. Für Materie innerhalb eines stabilen Carnesitfeldes gilt dann:
- <math>0 < Y < 1</math>
Die Masse des betroffenen Körpers selbst verändert sich dabei nicht. Verändert wird vielmehr seine Reaktion auf eine Beschleunigung. In vereinfachter Form wird dieser Zusammenhang beschrieben durch:
- <math>F = m \cdot Y \cdot a</math>
Von entscheidender technischer Bedeutung war die spätere Erkenntnis, dass mehrere Ct-315-Kristalle phasengleich angeregt werden können. Dadurch lässt sich ein räumlich begrenztes Yomaris-Feld erzeugen, innerhalb dessen sämtliche eingeschlossene Materie annähernd demselben Kopplungszustand unterliegt.
Ein entsprechendes Feld kann somit ein vollständiges Raumfahrzeug einschließlich Besatzung, Atmosphäre, Ladung und technischer Systeme umfassen. Hohe Beschleunigungen werden dadurch möglich, ohne dass die auftretenden Trägheitskräfte in gleichem Maße auf die Besatzung und die Konstruktion des Fahrzeuges wirken.
Eine vollständige Aufhebung der Trägheitskopplung gilt als unmöglich. Mit zunehmender Stärke des Yomaris-Effekts steigt zudem der notwendige Energieaufwand überproportional an. Hohe Feldstärken stellen darüber hinaus erhebliche Anforderungen an die Homogenität des Feldes und die thermische Stabilität des Carnesits.
Verwendung
Carnesit erzeugt selbst keine Energie. Seine technische Bedeutung liegt in der Fähigkeit der pseudomateriellen Konzentrationskerne, durch gezielte Anregung definierte Resonanzzustände einzunehmen.
Die wichtigste Anwendung ist der Raumsperberantrieb. Durch die Erzeugung eines Yomaris-Feldes kann die Trägheitskopplung eines Raumfahrzeuges erheblich beeinflusst werden. Dies ermöglicht hohe, über längere Zeit aufrechterhaltbare Beschleunigungen und bildet damit eine wesentliche Voraussetzung für die bemannte Raumfahrt zu Tracon und in den Asteroidengürtel.
Weiterentwickelte Systeme sollen künftig erheblich kürzere Reisezeiten zu den äußeren Planeten des Solas-Systems ermöglichen. Insbesondere eine bemannte Mission nach Folven gilt als eines der wichtigsten Entwicklungsziele der gegenwärtigen Raumfahrttechnik.
Daneben findet Ct-315 Verwendung in der lichtschnellen Zielerfassung moderner Laserwaffen. Die besondere Reaktionsfähigkeit gekoppelter Carnesitstrukturen ermöglicht extrem kurze Regelzeiten zwischen Sensorik, Zielberechnung und Strahlführung. Die Bezeichnung „lichtschnell“ ist dabei historisch zu verstehen und bezeichnet keine Informationsübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit.
Ein verwandtes Verfahren kommt in der Zielautomatik von Laserwaffen zum Einsatz.
Weitere technische Anwendungen des Yomaris-Effekts befinden sich in Entwicklung.
Vorkommen
Carnesit kann nach gegenwärtigem Stand der Technik nicht synthetisch hergestellt werden. Zwar ist die künstliche Herstellung von Quarz mit erhöhtem 30Si-Anteil möglich, doch entstehen dabei keine pseudomateriellen Konzentrationskerne. Entsprechende Kristalle zeigen keinen Yomaris-Effekt.
Bis zum Beginn des 26. Jahrhunderts befand sich das einzige bekannte wirtschaftlich nutzbare Vorkommen in den Isil Mountains auf Feawen. Die Raumfahrttechnologie der UAF war dadurch lange Zeit unmittelbar von diesen Lagerstätten abhängig.
Geologische Untersuchungen der Isil Mountains lassen vermuten, dass das Carnesit dort nicht durch natürliche Prozesse innerhalb der ultischen Kruste entstanden ist. Mehrere geologische Strukturen werden als Überreste eines gewaltigen Einschlagbeckens aus grauer Vorzeit interpretiert.
Eine grundlegende Veränderung trat Anfang 2520 ein. Im Asteroidengürtel des Solas-Systems wurde ein Asteroid entdeckt, der zu großen Teilen aus Ct-315 bestand. In einer aufwendigen Operation gelang es, den Körper in eine Umlaufbahn um Karanlik zu bringen und dort kontrolliert zu zerlegen. Die gewonnenen Fragmente wurden anschließend auf dem Ultos-Mond niedergebracht und geborgen.
Seit der Karanlik-Bergung steht Ct-315 in größeren Mengen auch anderen Nationen zur Verfügung.
Herkunft
Die Entdeckung des carnesitreichen Asteroiden führte zu einer Neubewertung der Herkunft des Stoffes. Untersuchungen zeigten deutliche Übereinstimmungen zwischen dem Ct-315 des Asteroiden und den Vorkommen der Isil Mountains.
Als wahrscheinlich gilt daher inzwischen, dass auch das ultische Carnesit ursprünglich durch einen kosmischen Einschlag nach Feawen gelangte.
Ungeklärt ist dagegen, wo Ct-315 ursprünglich entstand.
Seit den Untersuchungen des Asteroidengürtels wird zudem die Hypothese diskutiert, dass sich in der Frühzeit des Solas-Systems zwischen den inneren und äußeren Planeten ein weiterer planetarer Körper befunden haben könnte. Dessen Zerstörung könnte zumindest einen Teil des heutigen Asteroidengürtels hervorgebracht haben.
Ob Carnesit ursprünglich Bestandteil dieses hypothetischen Planeten war oder durch den Einschlag eines fremden Himmelskörpers in das Solas-System gelangte, ist Gegenstand aktueller Forschungen.
Die Ergebnisse der Aurelion-Mission von 2526 haben das wissenschaftliche Interesse an dieser Frage nochmals erheblich verstärkt.
Sollte sich ein Ursprung außerhalb des Solas-Systems bestätigen, wäre ausgerechnet jener Stoff, der die moderne Raumfahrt zu den entferntesten Regionen des eigenen Planetensystems ermöglicht, selbst aus den Tiefen des Alls nach Ultos gelangt.
Diese bemerkenswerte Abhängigkeit wird gelegentlich als Carnesit-Paradoxon bezeichnet.
- Der Stoff, der Ultos den Weg ins All öffnete, kam möglicherweise selbst aus dem All.
