Thema: Welt ohne Transitoren nur mit Röhren

[SeelenJägerTee]

Vor einiger Zeit ging mal die Frage um wie man Sci-Fi machen könne, in der Menschen noch etwas zu tun hätten.
Der Technologische Fortschritt lässt es absehbar werden, dass Computer bald besser Autos fahren, Flugzeuge fliegen, u.v.m als Menschen.

Extrapoliert man das auf eine Welt in 200+ Jahren, brauchen wir keine Piloten mehr, da es der Computer besser macht, wir brauchen keine Soldaten mehr, da wir Drohnen los schicken.

Damals war mein Vorschlag in dem Setting doch einfach den Transistor zu verbieten. Man müsste somit alle elektrischen Bauteile mit Röhren realisieren.

Dazu würden ich jetzt gerne mal zu zwei Bereichen Hirnstürmen:
1. An welchen Naturkonstanten müsste man drehen um Transistoren unmöglich oder zumindest Unrentabel zu machen.
   (Es wäre mir hier lieb nicht mit einem "Transistoren gibt es nicht - Is' so." arbeiten zu müssen.)
1 b. Was wären Konsequenzen auf anderen Gebieten an diesem Naturkonstanten-Pfusch.

2. Welche heutige Technologie ließe sich mit Röhren nicht emulieren?
2 b. Was wären die Konsequenzen für die Technologie, für die sich ein Workaround findet.

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1
Um Transistoren unwirtschaftlich zu machen würde es u.U. reichen notwendige Rohstoffe selten zu machen. Allerdings habe ich da so meine Zweifel, da man für einen Transistor jetzt ja nicht Unmengen von dem Zeugs braucht.

Vorteile wären, dass man im Hochpreissegment nicht auf Technologischen Schnickschnack verzichten muss (man müsste z.B. nicht auf Androiden verzichten).
Nachteile wären, dass effektiv kein Problem gelöst wird: Die Leute hätten keinen Heim-PC, da der so viel Kostet wie eine Luxuslimousine.
Beim Militär spielt Preis bekanntlich selten eine Rolle und auch im zivilen Bereich löst sich nichts, denn wenn man ein Raumschiff für 1 Milliarde baut, macht es auch nix mehr aus nen Bordcomputer für 10 Millionen einbauen zu lassen.

Wie man Transitoren ganz den Tag versaut könnte ja vielleicht ein Physiker was zu sagen.


2.
Hier fallen spontan die ersten Rechner ein, riesige Kästen, groß wie ganze Räume mit der Leistung eines Taschenrechners.
In wie fern man da was durch Miniaturisierung bei Röhren machen kann, kann ich nicht beurteilen.
Jetzt fällt uns u.U. aber schon das ganze Kartenhaus in sich zusammen. Könnten wir auf dieser Basis überhaupt Raumfahrt betreiben?

Die Konsequenzen wären auch gravierend: So stark wie die Wissenschaft heute auf Rechner baut, würden wir garantiert die letzten 20-30 Jahre Fortschritt verlieren.
NMR ohne Rechner zum Auswerten? Vielleicht möglich, aber sicher ein Alptraum.
Die ganze Bioinformatik. Für die Hunde.


Ich seh' schon Sci-Fi wird einfach ätzend langweilig oder unmöglich oder inkonsequent.

[Pyromancer]

Ich vermute mal, dass in einem Universum, dessen Naturkonstanten keine Halbleiter zulassen, auch kein menschliches Leben möglich wäre. Das ist alles ziemlich fein ausbalanciert. Da schon lieber ein: "Gibt's halt nicht, isso."

Prinzipiell ist es so, dass alles, was sich mit Transistoren machen lässt, auch mit Röhren machbar ist - es wird halt um den Faktor X (mit X = sehr groß) größer, teurer, fehleranfälliger und energiehungriger. D.h. was wegfällt sind die mobilen Anwendungen.

Der Trick muss dann halt sein, nicht 1:1 die digitalen Halbleiterschaltungen mit Röhren nachzubauen, sondern die überlegenen Eigenschaften der Analogtechnik zum eigenen Vorteil zu nutzen. Raketensteuerungen, die Berechnung von Umlauf- und Flugbahnen, prinzipiell alles, was Steuerungs- und Regelungstechnik betrifft und nicht auf 17 Stellen hinter dem Komma genau sein muss lässt sich auch mit vergleichsweise einfachen, aber dafür eben spezialisierten, Analogrechnern lösen. Das hat rollenspielerisch noch den Vorteil, dass die SCs nicht stumpf vor dem Computerterminal sitzen, sondern wirklich noch mit dem Lötkolben programmieren müssen, wenn sich spontan die Lage ändert.

[WeepingElf]

Ich vermute mal, dass in einem Universum, dessen Naturkonstanten keine Halbleiter zulassen, auch kein menschliches Leben möglich wäre. Das ist alles ziemlich fein ausbalanciert. Da schon lieber ein: "Gibt's halt nicht, isso."

Ja, das gleiche Problem wie mit Fantasywelten, in denen Schießpulver "nicht funktioniert".  Auch der Trick, Halbleitermaterialien einfach zu selten zu machen, geht nicht: Silicium gibt es im wahrsten Sinne des Wortes wie Sand am Meer, das kann man nicht so einfach aus der Welt wegbasteln, ohne dass alles ins Rutschen käme.

Prinzipiell ist es so, dass alles, was sich mit Transistoren machen lässt, auch mit Röhren machbar ist - es wird halt um den Faktor X (mit X = sehr groß) größer, teurer, fehleranfälliger und energiehungriger. D.h. was wegfällt sind die mobilen Anwendungen.

Auch unbemannte Satelliten fallen flach.  Man braucht bemannte Stationen, weil eigentlich immer jemand da sein muss, der durchgebrannte Röhren austauschen kann.  Und diese Stationen brauchen wiederum eigene Kernreaktoren oder solarthermische Kraftwerke - Solarzellen bringen nicht genug Energie auf, und sind ja wiederum Halbleiter, also das, was der TE aus seiner Welt verbannen will!

Der Trick muss dann halt sein, nicht 1:1 die digitalen Halbleiterschaltungen mit Röhren nachzubauen, sondern die überlegenen Eigenschaften der Analogtechnik zum eigenen Vorteil zu nutzen. Raketensteuerungen, die Berechnung von Umlauf- und Flugbahnen, prinzipiell alles, was Steuerungs- und Regelungstechnik betrifft und nicht auf 17 Stellen hinter dem Komma genau sein muss lässt sich auch mit vergleichsweise einfachen, aber dafür eben spezialisierten, Analogrechnern lösen. Das hat rollenspielerisch noch den Vorteil, dass die SCs nicht stumpf vor dem Computerterminal sitzen, sondern wirklich noch mit dem Lötkolben programmieren müssen, wenn sich spontan die Lage ändert.

Ganz richtig.  Mit Röhren verliert die Digitaltechnik ganz schnell ihre Vorteile gegenüber der Analogtechnik.  Mir fällt da zum Beispiel die Gernsback-Zeitlinie aus GURPS Alternate Earths ein.  Es wird dort zwar nicht ausdrücklich gesagt, dass "Elektronengehirne" analog arbeiten, aber es heißt, dass sie so anders funktionieren als "unsere" Computer, dass "Homeline computer skills are worse than useless".  Das habe ich immer schon dahingehend gedeutet, dass die Gernsback-Elektronengehirne Analogrechner sind, wie man sich in den 30er Jahren Rechenmaschinen ja auch gern vorstellte.  Damals gab es zwar schon mechanische Digitalrechner für Büroanwendungen (wo man ja nie mehr als zwei Nachkommastellen hat), aber Ingenieure bevorzugten analoge Rechentechnik (z. B. in Form von Rechenschiebern).

[ErikErikson]

Vielleicht wenn jemand nochmal erklären würde, wie ein Transistor genau funktioniert, dann könnte man überlegen, was am leichtesten davon auszuschalten ist. Wiki überfordert meine Schulkentnisse in diesem bereich jedenfalls so massiv, das ich keine Hilfe bin.-

[Pyromancer]

Vielleicht wenn jemand nochmal erklären würde, wie ein Transistor genau funktioniert, dann könnte man überlegen, was am leichtesten davon auszuschalten ist. Wiki überfordert meine Schulkentnisse in diesem bereich jedenfalls so massiv, das ich keine Hilfe bin.-

Das hat mit dem Verhalten von Elektronen in Festkörpern zu tun. Die Quantenmechanik sagt, dass sich diese Elektronen nur in ganz bestimmten Zuständen befinden können, und durch geeignete Wahl dieser Zustände (z.B. in dotierten Halbleitern) und die geschickte Kombination derselben kann man eben bestimmte Effekte erzielen und Bauteile verwirklichen, z.B. einen Transistor.

Damit ein Transistor nicht funktioniert müsste entweder der Aufbau der Materie oder die Gesetze der Quantenmechanik grundsätzlich anders sein als bei uns.

[K3rb3r0s]

Und wenn Transistoren zwar theoretisch möglich wären aber die Forschung und Entwicklung von der "Röhren"Lobby verhindert wird?

[SeelenJägerTee]

Und wenn Transistoren zwar theoretisch möglich wären aber die Forschung und Entwicklung von der "Röhren"Lobby verhindert wird?

Na doll und Nord Vietnam macht nicht mit und zieht technologisch am Rest der Welt vorbei.

[...]
Der Trick muss dann halt sein, nicht 1:1 die digitalen Halbleiterschaltungen mit Röhren nachzubauen, sondern die überlegenen Eigenschaften der Analogtechnik zum eigenen Vorteil zu nutzen. Raketensteuerungen, die Berechnung von Umlauf- und Flugbahnen, prinzipiell alles, was Steuerungs- und Regelungstechnik betrifft und nicht auf 17 Stellen hinter dem Komma genau sein muss lässt sich auch mit vergleichsweise einfachen, aber dafür eben spezialisierten, Analogrechnern lösen. Das hat rollenspielerisch noch den Vorteil, dass die SCs nicht stumpf vor dem Computerterminal sitzen, sondern wirklich noch mit dem Lötkolben programmieren müssen, wenn sich spontan die Lage ändert.

Was sind denn die überlegenen Eigenschaften der Analogtechnik auf die du anspielst?

[MadMalik]

Kommt aud die spezifische Technick an, mal aus dem Alltag gegriffen. Flüssige Lautstärkeregelung über die billigsten Analoganlage Vs stufenweise Anstieg bei den üblichen Digitalgeräten, selbst wenn's teuerer wird.

[Waldviech]

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Um Transistoren unwirtschaftlich zu machen würde es u.U. reichen notwendige Rohstoffe selten zu machen. Allerdings habe ich da so meine Zweifel, da man für einen Transistor jetzt ja nicht Unmengen von dem Zeugs braucht.

Hmm...ich würde an der Stelle schlicht keine "Erkläreritis" anwenden. Transistoren sind einfach nie erfunden worden. Punkt, aus und fertig. Alles weitere würde vermutlich zu ewig langen, komplizierten und wenig überzeugenden Erklär-Litaneien führen, die im Spiel selber ziemlich unwichtig sind.

[Pyromancer]

Was sind denn die überlegenen Eigenschaften der Analogtechnik auf die du anspielst?

Generell kommt eine analoge Schaltung mit wesentlich, wesentlich weniger Funktionselementen aus als eine digitale Schaltung, die den gleichen Zweck erfüllt. Angeblich (das war ja alles weit vor meiner Zeit) sind Analogrechner auch irrsinnig schnell (irgendwie nachvollziehbar, weil sie keinen Takt brauchen wie digitale Schaltungen), und Differentialgleichungen sollen sie auch ganz gut lösen können. Digitalisierungsverluste/Quantisierungsfehler fallen natürlich auch weg.

[Naldantis]

Neee, laß mal lieber den Deckel auf dieser Büchse der Pandora.
Es würde garantiert eh nicht gelingen, eine Physik zu konstruieren, die geziehlt nur die Transistoren aus der Entwickung nimmt, ohne den Rest auf den Kopf zu stellen.
(Pauli's Prinzip? Kernspin? Feldeffekt? QED? alles recht große Kaliber mit unüberschaubar vielen Auswirkungen.)

Einfacher wäre der Ansatz über Wirtschaft und Forschung, Markt und Entwiclung:
Postuliere einfach, daß es 10 Jahre länger gedauert hat, bis der Transistor-Effekt entdeckt wurde und gleichtzeitig, daß der kalte Krieg etwas wärmer abgelaufen ist, und so frühzeitig ein hoher Bedarf an Flugkontrollelektronig bestand, welches zu einer beschleunigten Weiterentwicklulng der Röhrentechnologie und der Analogrechner geführt hat.
Als dann die ersten Transistoren existieren, waren die Analogrechner schon so weit fortgeschritten, daß eine Umrüstung im Militär nicht infrage kam; schon weil ungünstige gelegene Lagerstätten der effizieten seltenen Erden die Preise zu hoch erscheinen lassen.
zu dem hatte man dank höherer militärischer Bemühungen einen kleineren Markt für Cosumer Elektronics und wie schon gesagt, Analogrechner sind in vielen mathematischen Anwendugnen digitalen Systemen sogar überlegen.

Man hätte dann bei der Raumfahrt Beschränkungen für die Computernutzung durch Masse (wie bei Traveller) und mangels Universalrechner lange umrüstzeiten, die für viele Positionen hochqualifizierte Menschen erforden würden; evtl. Hüllengeschöpfe wie bei McCaffrey oder Drogen zur Steigerung geistiger Fähigkeiten wie bei Dune.

Die Administration und die Kommunikation könnten dann vielleicht wie in Brazil aussehen. minimalistische UI und geringe Kapazität für das nötigste, mit Rohrpost für alltägliche Dinge.
Auch das Szenario von Cyberpunk 2020 könnte plausibel sein, da wenige, extrem teure und recht leistungsschwache Faxgeräte (in der hinterherhinkenden digitialen Transistortechnologie) ganze Häuserblöcke versorgen müßten.
 

[Feuersänger]

Ich seh' schon Sci-Fi wird einfach ätzend langweilig oder unmöglich oder inkonsequent.

Genau umgekehrt. Microchips killed Science Fiction.

Gäbe es keine Transistoren, keine Photovoltaik und dergleichen, hätten wir heute vermutlich wunderbare große, ringförmige Raumstationen mit künstlicher (Zentrifugal-) Schwerkraft, die ihre Energie mittels Quecksilberboilern erzeugen und z.B. die Aufgaben von unseren Telekommunikationssatelliten erfüllen. Der Vekehr zwischen Erde und Station, Station und Mond etc. würde mit Fähren und Schiffen stattfinden, die deren Piloten noch _steuern_ müssen. Statt einfach auf einen Knopf zu drücken und der Computer übernimmt den Rest.

Aber mit physikalischem Was-wäre-wenn kommt man da nicht weit. Da würde ich schon eher ganz einfach sagen: der Transistor wurde nicht erfunden. Punktum. Zum Ausgleich gibt es atomgetriebene Raumschiffe.

[Skele-Surtur]

"In meiner Welt ist Sand eben chemisch anders zusammengesetzt. Kein Slilicium. Es funktioniert trotzdem irgendwie, denk dir selber eine Erklärung aus."

[MadMalik]

Warum das nich geht muss man glaub ich nicht ankratzen, sind einfach nicht da, punkt... wenn ein Spieler mit technischen Zeichnungen ankommt und aber darauf besteht, dass sein Charakter doch Transistoren erfindet kann man ihn für seine Blödheit immernoch aus der Gruppe schmeissen. Mit so Hohlbirnen muss man da nicht rumdiskutieren, selbst wenn man ein Problem für sie löst finden sie schnell was anderes zum meckern.

[ErikErikson]

Wie wäre es damit:

Die Basisschicht eines transistors ist recht dünn. Wenn nun Silizium spröder oder zerbrechlicher wäre, beispielsweise durch eine geringere Atom-Anziehungskraft zwischen bestimmten Kohlestoffverbindungen, dann könnte man die Baisischicht nicht dünn genug bekommen, und der transistor kann nicht gebaut werden. 

[Ingo]

Wie wäre es mit Bakterien, die sich an Silizium zu schaffen machen? Transistoren halten dann immer nur sehr kurz, daß es sich nicht lohnt oder unheimlich teuer wäre. Vielleicht kann man sogar sagen, daß sie sich schneller vermehren zu größer die Fläche ist, dann würde man eine Uhr mit winzigem Prozessor noch machen können - die hält dann ein Jahr, aber alles was mehr Prozessoren als ein Handy hat würde innerhalb weniger Tage wieder ausfallen. 

[ErikErikson]

Oder das:

Durch einen sich rasch ändernden Widerstand wird ein magnetisches Feld erzeugt, das Elektrodenbewegung behindert. Dadurch sollte man auch recht spezifisch transistoren ausschalten.  

[Dark_Tigger]

Oder wie wäre es, wenn es die Transistor Entwicklung geben hätte, und es dann zu einem Grey-Goo Ereigniss gekommen wäre, bei dem ausnormsweiße nicht alle Kohlenstoffverbindungen, sondern alle Siliziumverbindugnen gekillt wurden.
Ausgelöst von irgendwelchen religiösen Irren die das überschreiten des technologischen Ereignisshorizonts verhindern wollte.

[Ingo]

Durch einen sich ändernden Widerstand wird ein magnetisches Feld erzeugt, das Elektrodenbewegung behindert. Dadurch sollte man auch recht spezifisch transistoren ausschalten. 

Ich bin jetzt kein Elekrotechniker, aber würde sich das nicht auch negativ auf die Röhrentechnik auswirken? Da spielt das Magnetfeld doch zum Teil eine entscheidende Rolle?! Naja, vielleicht auch nicht. Außerdem ist es ja Science-Fiction.

[ErikErikson]

Ich bin jetzt kein Elekrotechniker, aber würde sich das nicht auch negativ auf die Röhrentechnik auswirken? Da spielt das Magnetfeld doch zum Teil eine entscheidende Rolle?! Naja, vielleicht auch nicht. Außerdem ist es ja Science-Fiction.

Naja, mein gedankengang war der: Ein sich ändernder Widerstand erzeugt ein Magnetfeld, das deutlich stärker ist als in der realität. Unso schneller sich der Widerstand ändert, umso stärker das magnetfeld. Dadurch wird der relativ kleine (und daher störanfällige) Fluss durch die basisschicht so stark gestört, das kein Strom mehr fliest, und der transistor funktioniert nicht.   

[Dragon]

Wie wäre es mit Bakterien, die sich an Silizium zu schaffen machen? Transistoren halten dann immer nur sehr kurz, daß es sich nicht lohnt oder unheimlich teuer wäre. Vielleicht kann man sogar sagen, daß sie sich schneller vermehren zu größer die Fläche ist, dann würde man eine Uhr mit winzigem Prozessor noch machen können - die hält dann ein Jahr, aber alles was mehr Prozessoren als ein Handy hat würde innerhalb weniger Tage wieder ausfallen. 

und dann ist diese Bakterien-Sache noch selbstverschuldet, weil irgendwer mal wieder irgendwen anpissen wollte und dachte, die finden sicher keinen Weg über das große blaue Nass zu uns... und zack, es gab Transistoren, aber nu sind alle kaputt, die Welt ins Chaos gestürzt, bis kluge Köpfe und Firmen, die nun quasi die wirtschaftliche Macht inne haben, die Röhrentechnik weiter voran getrieben haben und den gröbsten Betrieb wieder aufnehmen konnten...

[Ingo]

Naja, mein gedankengang war der: Ein sich ändernder Widerstand erzeugt ein Magnetfeld, das deutlich stärker ist als in der realität. Unso schneller sich der Widerstand ändert, umso stärker das magnetfeld. Dadurch wird der relativ kleine (und daher störanfällige) Fluss durch die basisschicht so stark gestört, das kein Strom mehr fliest, und der transistor funktioniert nicht.   

Klingt ja auch gut. Es kam mir eben nur die Frage. Aber während ich ja noch ein wenig über Transistoren weiß (also Informatiker) habe ich mal so gar keine Ahnung von Röhren. 

und dann ist diese Bakterien-Sache noch selbstverschuldet, weil irgendwer mal wieder irgendwen anpissen wollte und dachte, die finden sicher keinen Weg über das große blaue Nass zu uns... und zack, es gab Transistoren, aber nu sind alle kaputt, die Welt ins Chaos gestürzt, bis kluge Köpfe und Firmen, die nun quasi die wirtschaftliche Macht inne haben, die Röhrentechnik weiter voran getrieben haben und den gröbsten Betrieb wieder aufnehmen konnten...

Das finde ich aber wirklich gut.

[Dragon]

Das finde ich aber wirklich gut.

Danke, ich auch

[SeelenJägerTee]

Ok wir halten ein ISSO fest.

Mir fällt das ziemlich schwer mir eine Welt ohne Mikroprozessoren vorzustellen, vor allem wie und wie gut die Funktionen von Röhrenrechnern übernommen werden können.

Könnten die technisch versierteren vielleicht mal etwas ausholen wie wohl die auf Röhren-Technik basierende Sci-Fi Welt Heute und vielleicht in 200 Jahren aussehen und funktionieren könnte.

-Wie stark könnte der technologische Fortschritt von 200 Jahren Röhren miniaturisieren?
-Was was könnte das für die Spitzentechnologie bedeuten, was für den Alltag der Menschen?

[Feuersänger]

Das mit den siliziumfressenden Bakterien gefällt mir. =D
Sie können halt nur den Reinstoff angreifen, Verbindungen wie Siliziumdioxid (Sand) oder Glas sind immun.

Das löst auch gleichzeitig das potentielle Problem mit Spielern, die meinen sie erfinden jetzt mal eben den Transistor. Die wird es nämlich genauso geben wie die Schießpulvererfinder in Fantasysettings.

Übrigens, noch eine Technologie, die es für bestimmte Anwendungen (gerade Steuerung) neben Röhren geben kann: Nocken. Diese Technologie fand auch im Golden Age der SF - also vor Erfindung des Transistors - reichlichen Einsatz.

Insgesamt empfehle ich die Lektüre diverser SF-Geschichten von vor 1960. Sehr ergiebig ist das zum Beispiel Heinlein, bei dem atomgetriebene Raumschiffe quer durchs Sonnensystem fliegen können, aber den Kurs dazu, den muss man mit Logarithmentafeln und Rechenschiebern berechnen und den korrekten Haltepunkt mittels Coelostat anrichten.