Ein Zero Point Modul (zu Deutsch: "Null-Punkt[1]-Modul") ist eine Energiequelle der Antiker.
Grundlagen
Funktionsweise
Die Funktionsweise eines ZPMs erklärt Dr. Rodney McKay General Jack O'Neill so:
- „Das Zero Point Modul, General. Die Energiequelle, die Sie von Praklarush Taonas mitgebracht haben und die jetzt unseren Außenposten mit Strom versorgt. Ich habe herausgefunden, dass es seine enorme Kraft aus der Energie eines Vakuums bezieht, das aus einem in sich geschlossenen Bereich der Subraumzeit stammt.“
- „"Zero-Point Module," General, the Ancient power source you recovered from Praclarush Taonas and that's now powering the outpost's defenses. I've since determined that it generates its enormous power from vacuum energy derived from a self-contained region of subspace time.“[1]
Fakten
- Ein ZPM erreicht nach einer gewissen Zeit den Zustand "maximaler Entropie", wobei dem Vakuum der Subraumzeit keine Energie mehr entzogen werden kann.[2]
- Meistens wird ein ZPM als "erschöpft" bezeichnet, wenn es diesen Zustand erreicht hat.[1][3][4][5][6][7]
- Es scheint nicht möglich zu sein, ein erschöpftes ZPM wiederaufladen zu können. Bisher wurden alle erschöpften ZPMs als völlig wertlos erachtet und auch die Antiker ließen bedenkenlos erschöpfte ZPM während des Krieges zurück.
- Es wurde bisher keine Fabrik gefunden, in der man ZPMs herstellen kann. Es ist daher auch nicht bekannt, wie die Antiker die ZPMs hergestellt haben und unter welchen Vorraussetzungen dies überhaupt möglich ist.
Benutzung eines ZPMs
Einige Antikergeräte erreichen nur mit einem ZPM ihr volles Potential oder können sogar ohne ein ZPM nicht benutzt werden. Sie haben spezielle Schächte, in denen ein ZPM eingesteckt werden kann.
Beispiele für ZPM-Anwendungen der Antiker
- Die Stadt Atlantis — Speziell der Antrieb benötigt sogar drei ZPMs um nur seine Aktivierung einzuleiten, ein einzelnes Modul konnte den Schutzschild der Stadt unter Wasser 3.333 Jahre aufrechthalten.[9]
- Eine Alternative ist die geothermische Energie aus der Unterwasserbohrplattform.[10][7]
- In einer alternativen Zeitlinie findet McKay einen Weg, die Stadt mit einem Mark XII Naquadah-Reaktor partiell zu betreiben.[11]
- Der Verteidigungsposten der Antiker in der Antarktis.[12]
- Man findet aber später eine Möglichkeit, den Kontrollstuhl auch mit einem Mark II Naquadah-Reaktor zu betreiben.[13][14]
- Stargate Verbindungen in andere Galaxien.[1]
- Der EMF-Generator auf M7G-677 wird von einem ZPM betrieben.[3]
- Das Antiker-Zeiterweiterungsfeld auf einem Planeten der Pegasus-Galaxie wird von einem ZPM versorgt.[19]
- Die Antiker benutzen auch ihre ZPMs, um damit die Kriegsschiffe der Aurora-Klasse zu verstärken, wie z.B. die Tria.[20]
Beispiele für ZPM-Anwendungen der Replikatoren
- Die von den Antikern erschaffenen Replikatoren der Pegasus-Galaxie sind in der Lage, ZPMs herzustellen und damit all ihre Anlagen und Kriegsschiffe zu betreiben. Es scheint auch ihre einzige Energiequelle darzustellen.[8][21][22][23]
Beispiele für ZPM-Anwendungen der Wraith
- Die Wraith betreiben eine Wraith-Klonstätte mit ZPMs.[24]
- Das verbesserte Basisschiff benötigt ein ZPM.[25]
Beispiele für ZPM-Anwendungen der Tauri
- Dr. McKay erzeugt mithilfe der Energie aus dem ZPM eine interdimensionale Materiebrücke um Nullpunktenergie aus einer alternativen Realität zu gewinnen. Um die Brücke später wieder zu schließen wird die gesamte Restenergie eines noch fast vollen ZPMs benötigt.[26]
- Die Menschen haben in ihren neuen Schiffen der BC-304-Klasse eine Anschlussmöglichkeit für ein ZPM. Durch diese zusätzliche Energiequelle erhöht sich die Leistungsfähigkeit der Schutzschilde sowie des Hyperantriebs um ein Vielfaches. Die Leistung des Antriebs erhöht sich um ca. 500%, so dass sich die Reisezeit Erde <-> Atlantis von 18 auf drei Tagen verkürzt.
Ähnliche Projekte
Liste der ZPMs
In Stargate Kommando SG-1 und Stargate Atlantis wurden bisher folgende ZPMs gefunden:
| Fundort (Quelle) |
Einsatzgebiet | Energiegehalt (Grund der Erschöpfung) |
|---|---|---|
| Praklarush Taonas (SG1 7x21 Die verlorene Stadt, Teil 1) |
Antiker Außenposten (auf Taonas und Erde) | vollständig erschöpft (wurde zum Anwählen von Atlantis erschöpft) |
| Planet in Milchstraße (SG1 8x04 Stunde der Bewährung) |
keines | mind. zur Hälfte gefüllt (manipuliert von Camulus, wäre bei Benutzung explodiert) |
| Sudaria (bei Bruderschaft der 15) (SGA 1x16 Bruderschaft) |
(wurde von Bruderschaft beschlagnahmt, versteckt) | vollständig gefüllt |
| M7G-677 (SGA 1x06 Selbstopfer) |
Betrieb des EM-Kraftfeldes | fast vollständig erschöpft |
| Turm (SGA 2x15 Der Turm) |
Betrieb des Turms (Atlantis-Kopie) | vollständig erschöpft |
| Ägypten (Kurz nach SG1 8x20 Möbius, Teil 2) |
Betrieb von Atlantis und der experimentellen interdimensionalen Brücke (SGA 3x08 Der doppelte Rodney) | vollständig erschöpft (wurde erschöpft um die interdimensionale Brücke wieder zu schließen) |
| Asuras (3 ZPMs) (SGA 3x05 Der Bruderstreit) |
Betrieb der asuranischen Stadt (Atlantis-Kopie) | zerstört (wurden überlastet um die Stadt der Asuraner zu zerstören) |
| Tria, Antikerschiff der Auroraklasse (SGA 3x10 Die Rückkehr, Teil 1) |
von den Ta'uri benutzt | |
| Atlantis (2 ZPMs der Asuraner) (SGA 3x11 Die Rückkehr, Teil 2) |
von den Ta'uri benutzt | |
| Zwischenstand für Atlantis: insgesamt drei ZPMs | eines für Atlantis, eines für die Odyssey, eines für den Antarktis-Antiker-Außenposten | für Antiker-Außenposten: zerstört Odyssey: nahezu vollständig erhalten, für Atlantis: status unbekannt, wahrscheinlich vollständig erschöpft |
| Asuras (SGA 4x02 Rettungsleine) |
Betrieb von Atlantis | fast vollständig erschöpft |
| Asuras (Drei ZPMs von Todd geborgen) (SGA 4x12 Kriegsbeute) |
Betrieb der Wraith-Klonanlagen | zerstört |
| Asuras (Mehrere von Todd geborgen, 2 benutzt) (SGA 5x20 Feind in Sicht) |
Betrieb von Atlantis | fast vollständig erschöpft |
| Asuras (Mehrere von Todd geborgen) (SGA 5x20 Feind in Sicht) |
Betrieb eines Hives | zerstört |
Außerdem gab es ein paar von Anfang an vollständig erschöpfte ZPMs, die deswegen keinen Nutzen für die Atlantis Expedition hatten:
- Die drei ZPMs der Antiker aus Atlantis, die den Schild versorgt hatten (eines davon war fast vollständig erschöpft reichte aber aus, um den Schild noch ein paar Stunden zu versorgen).[1]
- Ein ZPM, das von dem Genii Ladon gefunden wurde, und mit dessen Hilfe er die Atlanter hereinlegte.[6]
Probleme und offene Fragen
- Es ist aus SGA 4x02 Rettungsleine nicht ersichtlich, was aus dem ersten ZPM geworden ist. Es war vor dem Abflug des Teams nach Asuras noch nicht vollständig erschöpft und sollte laut Zelenka noch für einen kurzen Hyperraumsprung reichen. Theoretisch sollte die Stadt Atlantis somit ab dieser Episode, zusammen mit dem von Asuras gestohlenen ZPM, zwei ZPMs in ihren Energiesystemen haben.
- Es wäre jedoch möglich, dass eines der beiden ZPMs während des Fluges im Hyperraum und während der Landung vollständig erschöpft wurde, aber diese Information geht aus der Folge nicht direkt hervor.
- Es wurden meistens nie geklärt, was aus erschöpften ZPMs wurde, welche nicht zerstört wurden. Alleine in der Stadt Atlantis sollten sieben davon existieren (die drei Original-ZPMs der Antiker, ZPM von Ra (welches von der Erde mitgebracht wurde), ZPM des Turms (falls es mitgenommen wurde), ZPM von Ladon Radim (falls es mitgenommen wurde), möglicherweise erschöpftes ZPM der Asuraner/Antiker (welches durch eines aus Asuras ersetzt wurde)). Daneben gibt es noch das erschöpfte ZPM von Praclarush Taonas auf der Erde.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Nullpunktenergie
Die Nullpunktenergie [engl. "Zero-point energy"] eines Systems oder in der Beschreibung der Quantenfeldtheorie auch Vakuumenergie genannt ist die am absoluten Temperaturnullpunkt noch auftretende Bewegung/Schwingung der einzelnen Teilchen und somit gleichzeitig der niedrigste Energieeigenwert, den ein quantenmechanisches System einnehmen kann. Sie entsteht dadurch, dass es im Universum kein absolutes Vakuum aufgrund der Heisenbergschen Unschärfe geben kann und somit es selbst in einem perfekten Vakuum zu ständiger Bildung und Vernichtung von virtuellen Teilchen kommt, den sogenannten Vakuumfluktuationen. Diese Minimalenergie kann jedoch nicht direkt entzogen werden, da dies der Energieerhaltung widerspricht. Indirekt kann man diese Energie infolge der Vakuumfluktuationen jedoch über den sogenannten Casimir-Effekt nachweisen.
Diese Erklärung besagt (im Gegensatz zu Rodney McKays Erklärung (s. oben)), dass "Zero-point energy" die geringste Energiemenge eines Raumes/Teilchens beschreibt. Folglich kann diese Energie nicht entzogen werden.
Da jedoch Dr. McKay in seiner Erklärung von einer "abgeschlossenen Subraumzeit" spricht, die ausserhalb des normalen Raum-Zeit-Kontinuum liegt, ist es eventuell möglich Nullpunktenergie von einem Kontinuum in das andere zu transferieren ohne ein bekanntes physikalisches Gesetz zu brechen. Dies wird dadurch bestätigt, dass später versucht wird Nullpunktenergie aus dem eigenen Raum-Zeit-Kontinuum beziehungsweise aus einem Paralleluniversum zu entziehen und dies jeweils verherrende Auswirkungen hat.[2][26](Projekt Arcturus)
- Nullpunktenergie in der Wikipedia
- Vakuumenergie in der Wikipedia
- Vakuumfluktuationen in der Wikipedia
- Virtuelle Teilchen in der Wikipedia
- Casimir-Effekt in der Wikipedia
Entropie
In der Serie wird immer wieder angesprochen, dass das Subraumvakuum in den ZPM "maximale Entropie" erreicht.
Entropie ist ein Begriff aus der Thermodynamik, der aus dessen zweiten Hauptsatz folgt. Der zweite Hauptsatz besagt, dass Wärme (Energie) niemals ohne Zuführung von Arbeit (Energie) von kälteren (Punkt mit weniger Energie) Orten zu wärmeren (Punkt mit mehr Energie) fließt. Eine weiterführende Defintion ist, dass sich in einem Raum absoluter Energiegleichverteilung (homogener Zustand), ohne Zuführung neuer Energie in Form von Arbeit, diese homogene Verteilung niemals von alleine entmischen (also in einen heterogenen Zustand zurückgeführt) wird.
Man kann sich dieses physikalische Prinzip am ehesten an folgendem Beispiel vorstellen: Man nimmt ein Becken eiskaltes Wasser und ein Becken kochend heißes Wasser und lässt die Wärme über einen Generator von dem warmen ins kalte Becken laufen. Dabei treibt der Wärmestrom den Generator an. Sobald jedoch beide Becken gleich warm sind, bleibt der Generator stehen. Obwohl noch Restwärme (Restenergie) vorhanden ist, kann man mit dem Generator keine Energie gewinnen, da nun beide Wasserbecken gleichwarm sind und zwischen ihnen deshalb keine Energie mehr fließen kann, die den Generator antreibt. (Dies nennt man in der Physik den Zustand "maximaler Entropie".)
Wendet man diese Defintion auf das ZPM an, so bedeutet "maximale Entropie", dass sich in dem künstlichen Subraumvakuum eine absolut homogene Verteilung der enthaltenen "was auch immer" eingestellt hat. Demzufolge ist ein erschöpftes ZPM zwar nicht vollkommen leer, aber im thermodynamischen Sinne erschöpft, so dass dort keine Energie mehr gewonnen werden kann. Je nachdem wie stark man das ZPM belastet, fließt der Energiestrom im ZPM schneller oder langsamer und desto schneller oder langsamer erschöpft es sich.
Medien
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Episoden
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Siehe Auch
Einzelnachweise
- ↑ (+) 1,0 1,1 1,2 1,3 SGA 1x01 Aufbruch in eine neue Welt, Teil 1
- ↑ (+) 2,0 2,1 SGA 2x06 Dreifaltigkeit
- ↑ (+) 3,0 3,1 SGA 1x06 Selbstopfer
- ↑ SGA 2x01 Die Belagerung, Teil 3
- ↑ SGA 2x15 Der Turm
- ↑ (+) 6,0 6,1 SGA 2x17 Coup D'etat
- ↑ (+) 7,0 7,1 SGA 3x20 Der Angriff
- ↑ (+) 8,0 8,1 SGA 3x05 Der Bruderstreit
- ↑ SGA 1x15 10.000 Jahre
- ↑ SGA 3x18 Untergetaucht
- ↑ SGA 4x20 Der letzte Mann
- ↑ SG1 7x22 Die verlorene Stadt, Teil 2
- ↑ SGA 1x20 Die Belagerung, Teil 2
- ↑ SGA 3x01 Niemandsland
- ↑ SG1 2x15 Die fünfte Spezies
- ↑ SG1 3x06 Lebenslinien
- ↑ SG1 3x22 Nemesis, Teil 1
- ↑ SG1 4x01 Nemesis, Teil 2
- ↑ SGA 2x12 Offenbarung
- ↑ SGA 3x10 Die Rückkehr, Teil 1
- ↑ SGA 3x11 Die Rückkehr, Teil 2
- ↑ SGA 4x02 Rettungsleine
- ↑ SGA 4x11 Große und kleine Sünden
- ↑ SGA 4x12 Kriegsbeute
- ↑ SGA 5x20 Feind in Sicht
- ↑ (+) 26,0 26,1 SGA 3x08 Der doppelte Rodney
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