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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #11  
Alt 03.10.08, 00:05
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Zitat von Hamilton Beitrag anzeigen
Hast Du dafür eine Quelle, ich mag das nämlich bezweifeln!?
Hi Hamilton,

leider nicht. Ich weiss aber, dass diese Aussage von Roger Penrose stammt. Die genaue Quelle hatte ich mir leider nicht notiert. Vielleicht finde ich sie ja wieder. Muss mich mal auf die Suche begeben.

Es handelt sich ja um die mittlere Dichte. Am EH ist die Dichte ja nahezu Null. Die gesamte Materie ist im Zentrum konzentriert.

Genau wie die Gezeitenkräfte, ist auch die mittlere Dichte eines SL´s umgekehrt proportional zum Quadrat der Masse des SL´s.

Die Raumzeitkrümmung kann am EH also nahezu Null betragen, wenn ich das richtig verstanden habe. Die Gezeitenwirkungen sind schliesslich ein Maß für die Raumzeitkrümmung. Lichtkegel können im Raumzeitdiagramm in hinreichend starken Gravitationsfeldern also trotz geringer lokaler Dichte und geringer lokaler Raumzeitkrümmungen durchaus konvergieren.

Zitat:
Jedenfalls würde ich erwarten, dass man auf Grund der Materie aus der das sL besteht an die eigentliche Singularität in seiner Mitte ja gar nicht herankommt.
Der EH ist ja lediglich eine Art rechnerische Grenze, an der die Fluchtgeschwindigkeit c ist. Dort befindet sich keine Materie.

Auch innerhalb des SL´s befindet sich keine Materie, vom Zentrum mal abgesehen. Es sollte daher also kein Problem darstellen, bis zur Singularität vorzudringen. Was im Zentrum mit der Materie geschieht, ist allerdings unklar. Wir wissen nur, dass die Materie, die sich im Zentrum konzentriert eine berechenbare Wirkung ausübt.

So kann man z.B. die Sonne durch ein SL mit Sonnenmasse ersetzen. Die Planetenbahnen wären die Gleichen.

Gruss, Marco Polo
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  #12  
Alt 03.10.08, 01:18
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Pantalaimon Pantalaimon ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Der EH ... Dort befindet sich keine Materie.
Hallo zusammen,
also ich muss da mal einhaken. Vielleicht ist das ja schon in anderen Threads besprochen worden, aber soweit mein Wissen ist, verlangsamt sich für einen externen Betrachter doch die Geschwindigkeit der Materie, die sich dem EH des SL nähert. Das hieße doch auch, dass sich dort ganz, ganz viel Materie ansammelt, oder nicht?

Weitere Frage an die Experten: Ist es nicht auch so, dass sich für den Astronauten, der sich dem EH des SL nähert, die Zeit immer schneller läuft? Sogar so schnell, dass er erst dann den EH des SL überqueren kann, wenn irgendwann in Milliarden von Jahren sich die Zeit aus unserem Universum verabschiedet, weil dann nichts, das auch nur ein bisschen Abstand vom SL hat, mehr miteinander wechselwirkt??? Vorher dürfte er also nie den EH überqueren können!!!

Für den Astronauten, der sich dem EH nähert, würden dann doch also Milliarden von Jahren innerhalb von Sekunden vergehen, oder?

Gruß
Pantalaimon
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Und AC sprach: "Es werde Licht!"
Und es ward Licht . . .
(I. Asimov, 1956)

Geändert von Pantalaimon (03.10.08 um 01:21 Uhr)
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  #13  
Alt 03.10.08, 04:26
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Zitat von Pantalaimon Beitrag anzeigen
Vielleicht ist das ja schon in anderen Threads besprochen worden, aber soweit mein Wissen ist, verlangsamt sich für einen externen Betrachter doch die Geschwindigkeit der Materie, die sich dem EH des SL nähert. Das hieße doch auch, dass sich dort ganz, ganz viel Materie ansammelt, oder nicht?
Hallo Pantalaimon,

nicht unbedingt. Das hängt meines Wissens von der Form des verwendeten Koordinatensystems ab. Wenn die Schwarzschildmetrik zur Anwendung kommt, welche ein stationäres Koordinatensystem darstellt, dann werden Objekte den EH in endlicher Zeit nicht erreichen. Sie frieren dann am EH ein.

Im mitfallenden Koordinatensystem werden Objekte den EH aber in endlicher Zeit durchschreiten.

Zitat:
Ist es nicht auch so, dass sich für den Astronauten, der sich dem EH des SL nähert, die Zeit immer schneller läuft?
Wenn man zwischen den unterschiedlichen Koordinatensystemen transformiert, wird die Zeit aus Sicht des fallenden Koordinatensystems im stationären Koordinatensystem schneller verlaufen.

Aus Sicht des stationären Koordinatensystems wird die Zeit im fallenden Koordinatensystem langsamer verlaufen, bis sie schliesslich in der Nähe des EH annähernd zum Stillstand kommt.

Zitat:
Sogar so schnell, dass er erst dann den EH des SL überqueren kann, wenn irgendwann in Milliarden von Jahren sich die Zeit aus unserem Universum verabschiedet, weil dann nichts, das auch nur ein bisschen Abstand vom SL hat, mehr miteinander wechselwirkt???
Wie soll sich denn die Zeit aus unserem Universum verabschieden? Ob etwas in der Nähe des EH wechselwirkt, hängt von der Wahl des Koordinatensystems ab. Der fallende Astronaut wird hier zu einer gänzlich anderen Beurteilung kommen wie der entfernte ruhende Beobachter.

Im übrigen gilt die Schwarzschildmetrik nur für nichtrotierende SL`s, die aber in der Natur nicht vorkommen dürften. Bei rotierenden SL´s kommt hingegen die Kerr-Metrik zur Anwendung.

Zitat:
Für den Astronauten, der sich dem EH nähert, würden dann doch also Milliarden von Jahren innerhalb von Sekunden vergehen, oder?
Für den Astronauten vergeht seine Koordinatenzeit ganz normal. Wenn er aber seine Koordinatenzeit mit der Koordinatenzeit des weit entfernten ruhenden Beobachters vergleicht, dann wird er imho feststellen, dass im stationären Koordinatensystem des Beobachters, z.B. der Schwarzschildmetrik, die Zeit schneller vergeht und anders herum.

Gruss, Marco Polo
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  #14  
Alt 03.10.08, 11:04
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Auch innerhalb des SL´s befindet sich keine Materie, vom Zentrum mal abgesehen. Es sollte daher also kein Problem darstellen, bis zur Singularität vorzudringen. Was im Zentrum mit der Materie geschieht, ist allerdings unklar. Wir wissen nur, dass die Materie, die sich im Zentrum konzentriert eine berechenbare Wirkung ausübt.
Hallo Marco Polo,

mit den inneren Lösungen(innerhalb SR) von SL's muß man sehr vorsichtig sein.

1. Schon am EH muß! die QT in die ART mit rein!
2. Nur die ART ergibt eine Singularität im SL. Das heist, das das SL vollkommen leer ist und alle Materie im Mittelpunkt mit unendlicher Dichte sitzt.
Der Mittelpunkt ist aber auch nicht da, da ein Punkt die Dimension Null hat.
3. Egal welche Modelle wir für das Innere eines SL entwickeln, wir werden NIEMALS erfahren welches Modell zutrifft.
4. Der SR schnürt das SL aus unserem erfahrbaren Universum ab, für immer und alle Zeit. Auch für die Theorie.
5. Man kann sich zwar Gedanken dazu machen was da drinnen so abläuft.
Das ist aber Brotlose Kunst und das Gleiche wie die Diskussion über "was war vor dem Urknall" oder "was ist außerhalb unseres Universums".

Wir sollten/müssen uns damit abfinden, das wir Aussen bis zum SL hin Theorien entwickeln können. Ab SL nach Innen ist Schicht im Schacht.

Gruß EMI
__________________
Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.
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  #15  
Alt 03.10.08, 11:19
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Je mehr Masse ein SL, je geringer seine Dichte D.

D = c³*c³/m²*g³
mit g = grav.Konstante(Newton).

Zitat:
Zitat von Hamilton Beitrag anzeigen
Wo kommt das her?
Hallo Hamilton,

der Schwarzschildradius SR ist:

SR = m*g/c² [1]

Die Dichte eines SL ist:

D = m/SR³ setzen wir hier [1] ein folgt:

D = m*c³*c³/m³*g³
D = c³*c³/m² *g³

Gruß EMI
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Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.

Geändert von EMI (04.10.08 um 02:26 Uhr)
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  #16  
Alt 04.10.08, 01:25
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
1. Schon am EH muß! die QT in die ART mit rein!
Hi EMI,

wenn man die Hawking-Strahlung als gegeben betrachtet auf jeden Fall. Wenn nicht, dann muss die QT am EH imho nur bei sehr kleinen SL´s berücksichtigt werden.

Zitat:
2. Nur die ART ergibt eine Singularität im SL. Das heist, das das SL vollkommen leer ist und alle Materie im Mittelpunkt mit unendlicher Dichte sitzt.
Der Mittelpunkt ist aber auch nicht da, da ein Punkt die Dimension Null hat.
Aus dem Grunde würde ich auch schlussfolgern, dass nur eine Quantentheorie der Gravitation die Situation im SL beschreiben kann.

Zitat:
3. Egal welche Modelle wir für das Innere eines SL entwickeln, wir werden NIEMALS erfahren welches Modell zutrifft.
Aus jetziger Sicht ja. Mit dem NIEMALS wäre ich aber vorsichtig.

Zitat:
4. Der SR schnürt das SL aus unserem erfahrbaren Universum ab, für immer und alle Zeit. Auch für die Theorie.
Theorien wird es immer wieder neue geben. Die Frage ist nur, ob diese dann auch zutreffen, bzw. ob es möglich sein wird diese Theorien durch Beobachtungen zu verifizieren. Nur wie will man etwas jenseits des EH beobachten? Das geht nicht. Also hast du wohl Recht.

Zitat:
5. Man kann sich zwar Gedanken dazu machen was da drinnen so abläuft.
Das ist aber Brotlose Kunst und das Gleiche wie die Diskussion über "was war vor dem Urknall" oder "was ist außerhalb unseres Universums".
Um zu einer Quantentheorie der Gravitation zu gelangen, muss man sich aber darüber Gedanken machen. Wenn diese Theorie dann irgenwann mal entwickelt werden sollte, mag diese zwar allerlei Phänomene erklären können, es bleibt aber eine Theorie, da auch in Zukunft keine Beobachtungsdaten für das Innere eines SL zur Verfügung stehen werden. Als brotlose Kunst würde ich die Anstrengungen aber nicht bezeichnen wollen.

Zitat:
Wir sollten/müssen uns damit abfinden, das wir Aussen bis zum SL hin Theorien entwickeln können. Ab SL nach Innen ist Schicht im Schacht.
Wie gesagt. Aus jetziger Sicht ja. Wahrscheinlich sogar prinzipiell. Vollkommen ausschliessen möchte ich das aber nicht. Mir will nur kein Grund einfallen, der für meine Annahme spricht.

Gruss, Marco Polo
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  #17  
Alt 04.10.08, 02:53
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
was, bitteschön, ist der entscheidende Unterschied zwischen "kleinen" und "großen" SL's?
Hallo EMI,

zum einen schon mal die völlig unterschiedlichen Gezeitenkräfte, die am EH wirken.

Was allerdings die QT am EH betrifft, ist es imho ein Unterschied, ob wir ein supermassives SL oder z.B. ein primordiales SL betrachten. Und das meine ich nicht auf die Hawking-Strahlung bezogen.

Bei primordialen SL´s, wenn es diese denn gibt, ist schon alleine aufgrund dessen Abmessungen die QT gefragt. Die Masse eines primordialen SL´s könnte zumindest der Theorie nach nur wenige tausend kg betragen. Es wäre dann so winzig, dass die QT nicht vernachlässigt werden kann.

Das ist so wie die Unterscheidung zwischen Mikro- und Makro.

Zitat:
Da hilft auch Hawkings nicht weiter. "Große" SL's zerstrahlen nur langsamer als "kleine" SL's, die halt intensiver.
Genau das ist ja die Aussage von Hawking, also hilft er da schon weiter.

Zitat:
Ansonsten bleibe ich bei meinen Aussagen. Das "Innere" von SL's existiert für uns nicht, ist für uns überhaupt nicht da.
Vom Inneren des SL´s geht aber zumindest eine gravitative Wirkung aus, die wir messen können, also muss da ja im Inneren irgendwas sein, das diese Wirkung verursacht. Dieses Innere existiert für uns also schon. Nur können wir es nicht erfassen oder beobachten.

Gruss, Marco Polo

Geändert von Marco Polo (04.10.08 um 03:05 Uhr)
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  #18  
Alt 04.10.08, 10:31
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Nur die ART ergibt eine Singularität im SL. Das heist, das das SL vollkommen leer ist und alle Materie im Mittelpunkt mit unendlicher Dichte sitzt.
Der Mittelpunkt ist aber auch nicht da, da ein Punkt die Dimension Null hat.
Auch bei einer Wellenfunktion gibt es Nullstellen. Sind diese nicht da? Kurz bevor die Masse zum SL wird, kann man die Masse an sich doch wohl am besten über die QT beschreiben. Ich meine auf dem Weg zur Singularität hat das Objekt irgendwann eine Größe in der man mit der Quantengravitation rechnen müsste – da hört die ART doch wohl derzeit auf? Überschreitet man möglicherweise (aufgrund der geringen Größe) irgendwann den Gültigkeitsbereich der ART und erhält dadurch eine Singularität?
Vielleicht gibt es in der Quantengraviatation einen Ausweg? Bei der die Singularität nur eine lokale Nullstelle einer Materienwellenfunktion darstellt….
Daher
Zitat:
Schon am EH muß! die QT in die ART mit rein!
Das wäre dann wohl die TOF? Und dann wäre die Singularität möglicherweise weg? Wer sagt das kann nicht sein?

Gruß
EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E
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  #19  
Alt 04.10.08, 16:24
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Uranor Uranor ist offline
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

salve,

legt man sich mit einer Singularitäten-Annahme nicht selbst künstlich rein?

Die QT ist ab der Planckskala definiert. Bei Unterschreitung endet der physikalische Beschreibubungsraum.

Die ART beschreibt die Natur geometrisch. In der Geometrie stellt ein Punkt einen Messpunkt dar. Raumzeit kann nur zwischen 2 Raumzeit-Punkten gemessen werden, nicht an einem einzelnen.


Bevor überhaupt etwas unterhalb der physikalischen Beschreibungsmöglichkeiten beschrieben werden kann, wird eine geeignete Theorie benötigt. Eine TOE wäre nicht geeignet, denn sie erweitert den Beschreibungsraum nicht.

Derzeitige Feststellung: Etwas, das mit NULL definiert ist, ist nicht "Etwas" sondern "Nichts". Erhaltene Parameter können nicht zu nichts getauscht werden. Die Natur ist vollständig, aus ihr ist nichts herauswerfbar. "Nichts" gibt es nicht, da es "Etwas" gibt. Singularitäten können itso gar nicht möglich sein.

Singularitäten entstammen märchenreichen Köpfen und haben mit der Wirklichkeit nichts zu tun. Hörsaal oder Predigerkanzel?


Gruß Uranor
__________________
Es genügt nicht, keine Gedanken zu haben. Man sollte auch fähig sein, sie auszudrücken.
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  #20  
Alt 04.10.08, 16:57
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Standard AW: Schwarze Löcher - ein paar Gedanken

Zitat:
Der EH ist ja lediglich eine Art rechnerische Grenze, an der die Fluchtgeschwindigkeit c ist. Dort befindet sich keine Materie.

Auch innerhalb des SL´s befindet sich keine Materie, vom Zentrum mal abgesehen. Es sollte daher also kein Problem darstellen, bis zur Singularität vorzudringen. Was im Zentrum mit der Materie geschieht, ist allerdings unklar. Wir wissen nur, dass die Materie, die sich im Zentrum konzentriert eine berechenbare Wirkung ausübt.

So kann man z.B. die Sonne durch ein SL mit Sonnenmasse ersetzen. Die Planetenbahnen wären die Gleichen.

Ja, OK, aber zum ersten, hab ich nicht behauptet, dass man auf dem EH herumlaufen kann, sondern auf der Oberfläche der Materie darunter, also etwa so, als halber Querschnitt :

r=0
XIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII------------------------------|---------------> r
Singularität, Oberfläche Ereignishorizont
Zentrum

Sozusagen als Kugel aus einem seltsamen Material hoher Dichte, die aufgrund dieser hohen Dichte einen Schwarzschildradius hat, der außerhalb der Kugel liegt.

Ich hab ein Problem damit, dass ein SL so dermaßen anders sein soll, als ein dichterer Neutronenstern.

Wenn es wirklich so wäre, dass ein SL seine gesamte Masse in seinem Zentrum versammelt, dann wäre dort ja die Dichte Unendlich, es hätte keinen klassischen Drehimpuls und könnte auch keine "handelsübliche" Temperatur haben, denn die ist ja eine Ensemble-Eigenschaft.

Zitat:
der Schwarzschildradius SR ist:

SR = m*g/c² [1]

Die Dichte eines SL ist:

D = m/SR³ setzen wir hier [1] ein folgt:

D = m*c³*c³/m³*g³
D = c³*c³/m² *g³
Ja, ok, aber dann sagst du, dass das SL eine Kugel vom Radius SR ist und berechnest dann die mittlere Dichte darin, dabei ist es aber möglich, dass die Dichte innerhalb der Kugel sehr inhomogen verteilt ist.
Ich kann so auch die Dichte des Erde-Mond-Systems angeben, das ist dann
(M_mond+M_erde)/(4/3 Pi d(Erde-Mond)^3)

Sorry, aber das ist zwar richtig gerechnet, ich finde das aber wenig hilfreich.
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Richard P. Feynman
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