Astronomie > Deep Sky
Schwarze Löcher
Tobias Kolkmann:
Ich halte die Zeitverzerrung, wie sie in einigen Science-Fiction Serien und Filmen gezeigt wurde für übertrieben, aber wieso sollte ein schwarzes Loch, das vielleicht 1000 Sonnenmassen hat, die Zeit bis zum Stillstand verzerren?
Ich habe mal eine grobe Rechnung unter der Annahme, dass die Masse eines Objektes die Zeit linear beeinflusst, erstellt:
5,9736 × 10^24 = Masse der Erde
1,9884·10^30 = Masse der Sonne
Daraus folgt, dass die Zeitverzögerung im Bereich der Sonne ca. 333.000 mal so hoch wie auf der Erde sein müsste.
Leider fehlen mir die nötigen Zahlen, wie stark die Zeit durch die Masse oder Gravitation beeinflusst wird, aber ich glaube innerhalb von 70 Jahren sind es nur ein paar Sekunden, die die Zeit auf der Erde "hinterher hinkt".
Lassen wir es mal 1.000.000 Sekunden auf der Sonne sein (Faktor 333.000). Das wären 11,5 Tage in 70 Jahren die die Zeit auf der Sonne "hinterher hinkt"
Bei einem schwarzen Loch mit der Masse von ~1000 Sonnen wären das 11.574 Tage (31,71 Jahre) in 70 Jahren, also vergeht die Zeit dort ungefähr halb so schnell.
Anstatt mit beispielsweise 20.000 km/h knallt Materie dann für den Beobachter nur mit 10.000 km/h auf das schwarze Loch. Aber die Zeit bleibt doch nicht stehen...
Sicher ist meine Rechnung nur sehr grob, aber damit die Zeit fast vollständig angehalten wird, müsste man schon mit einem Supermassiven Schwarzen Loch rechnen, "normale" schwarze Löcher haben dafür nicht genug masse bzw Gravitationskraft.
Ich wäre aber interessiert an den genaueren Daten und an euren Rechnungen, ich habe jetzt nur versucht meine subjektive Meinung durch mein jetziges Wissen zu begründen, aber ich lerne gerne was dazu :)
Volker:
Tobias, du bekommst da einiges durcheinander. Einfach die Masse der Erde und der Sonne zu nehmen und das Verhaeltnis als ein Verhaeltnis der Zeit (welcher Zeit? die hier gemessene Zeit der Sonne?). Die Erdenzeit hinkt nicht hinter der Sonnenzeit hinterher. Und dass die Zeit am Ereignishorizont einfriert, jedenfalls scheinbar fuer den aussenstehenden Beobachter, folgt direkt aus der grossen Dichte, der speziellen Relativitaetstheorie und der Schwarzschildmetrik. Du kannst ein Schwarzes Loch aus der Masse von 1 Gramm produzieren wenn nur die Dichte hoch genug ist. Aber auch solch ein mini-Schwarzes Loch haette einen Ereignishorizont.
Deine Rechnung ist also nicht grob, sondern einfach falsch. Relativitaetstheorie sagt nicht, dass ein Zeitsystem langsamer laeuft als ein anderes. Sie bedeutet, dass es von der relativen Geschwindigkeit abhaengt, was Du als Zeit in einem anderen System misst. Also: Die Zeit am Schwarzen Loch bleibt nicht fuer die Matiere stehen, die hineinfaellt, sie steht nur still fuer den von aussen beobachtenden Betrachter.
Tobias Kolkmann:
Mag sein, dass es falsch ist, aber deine Erklärung macht es auch nicht verständlicher ;)
Ich bin davon ausgegangen, dass die Gravitation bzw. die Masse die Zeit verlangsamt. Eine Uhr auf der Erde läuft langsamer als eine Uhr 100km über der Erde.
Mit "welcher Zeit" ich die Erde vergleichen sollte wusste ich selber nicht so genau, die Gravitation in 100KM höhe ist ja noch fast die selber wie auf der Erdoberfläche - aber ich meinte mich an so eine ähnliche Differenz zu erinnern. Das ist halt ein Faktor wo ich mir unsicher war.
Was aber das schwarze loch von 1g betrifft: Würde das ebenfalls eine stillstehende Zeit haben? Es mag zwar Photonen anziehen und ein schwarzes Loch von... 20nm durchmesser sein, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass dieses schwarze Loch die Kraft hätte, die Zeit "einzufrieren"
Wäre nett wenn du nächstes mal erklärst wo die Fehler liegen und nicht einfach nur schreibst "Deine Rechnung ist [...] einfach falsch"
EDIT: Der letzte Satz hat sich erledigt, du hattest deine Antwort schon geändert während ich am Schreiben war.
Ilbus:
Tobias, am besten sie Lesen die einführung in die Relativitätstheorie...ich hbae lange nachgedacht, wie ich es schaffen soll in rahmen einer Beitrages euch die Relativitätstheorie zu erläutern, jedoch es wird einfach zu viel.
Ne Frage: Was Versteht ihr unter KRaft des Schwarzen Lochs?
Der Fehler den Ihr macht, ihr bringt durcheinander die Zeti die ein beobachter erlebt, und die ihn es scheint die MAterie im Schwarzen loch erlebt.
Ich versuche es in ein Paar setzten zu erklären jedoch empfehle ihnen dringend in die Bibliothek zu gehen, und das einsteigerbuch für die Relativitätstheorie zu lesen, am besten Thoretische-Physik-Lehrbuch.
Also SIe blöeiben auf der Erde, un einer fliegt von der Erde weg. Sei es so schnell, dass sie es beobachten, dass der Pilot, immer langsammer udnd langsammer sich durch sein Raumschiffbewegt. Jedoch scheint es nur für sie so, für sie und für ihn ist die gleiche zeit verstrichen: sie messen nur die Vergangenheit des Piloten und er Ihre, ob wohl beide im jetzt sind. So lange der Pilot unbeschleunigt bleibt, bleibt es auch dabei.
Macht er jedoch einen Bogen und kehrt zu erde zurück, so hat sein raumschiff den Raum-Zeit so gekrühmt, dass es tatsächlich so wird, dass er langsamer gelebt hat als sie. Ich wiederhohle es geschieht nur im Falle eienr beschleunigten bewegung.
Ich hoffe ein WEnig klarheit gebracht zu haben.
Tobias Kolkmann:
Die einführungen in die Relativitätstheorie habe ich schon öfters gelesen, aber ohne mich damit mal intensiv zu beschäftigen kann ich das auch nicht nachvollziehen.
Jedenfalls habe ich mich nicht auf die Geschwindigkeit bezogen sondern angenommen, dass Gravitation bzw Masse Einfluss auf die Zeit hat bzw die Raumzeit krümmt.
EDIT: Das Beispiel was du nennst ist nachvollziehbar, und dabei wird ja auch nicht wirklich die Zeit verzerrt sondern nur das Licht - es bringt die Informationen nicht schnell genug zum Beobachter. Ich rede aber von einer "tatsächlichen" Verzerrung der Zeit.
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