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Autor Thema: Schwarze Löcher  (Gelesen 130505 mal)

Peter Streit(Guest)

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Schwarze Löcher
« am: 08. November 2005, 22:37:06 »
Hallo,

nach Einstein vergeht doch für einen Beobachter von ausserhalb die Zeit in der Nähe des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches immer langsamer, je näher man sich dieser Grenze nähert. Ein Objekt, das sich in Richtung des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches bewegt, kommt für uns Beobachter nie dort an.

Das gleiche muss dann aber doch auch für schrumpfende Sterne (egal wie schnell schrumpfend) gelten, die sich zu stellaren schwarzen Löchern entwickeln sollen, für kollidierende Neutronensterne, die sich zu einem Schwarzen Loch vereinen sollen oder kollierende schwarze Löcher: Aus unserer Sicht als Beobachter werden die nie fertig.

Nun gibt es aber doch stellare Schwarze Löcher, oder sind das alles nur fast Schwarze Löcher ?

Wo liege ich falsch ? Ist da Einstein doch noch nicht ausreichend ? Also, für Obejekte, für die die Quantenmachanik gelten soll, sind die Dinger doch noch zu gross....

Peter Streit
« Letzte Änderung: 12. März 2007, 11:33:35 von rolli »

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #1 am: 08. November 2005, 23:05:39 »
Der Effekt eines Schwarzen Lochs fuer den Beobachter "von aussen" ist der, dass Du eine grosse Masse siehst. Tatsaechlich scheint fuer uns die Masse niemals im Zentrum anzukommen, sondern es sieht so aus, als waere die Masse des Schwarzen Lochs auf einer Kugel angeordnet. Diese Kugel hat einen aus der speziellen Relativitaetstheorie folgenden Radius, den sogenannten Schwarzschildradius. Du hast also recht, fuer uns ist die Masse niemals im Zentrum angekommen, der Effekt (vor allem durch Gravitation) ist aber der gleiche: eine Kugel hat das gleiche Gravitationsfeld wie eine punktfoermige Masse fuer alle Punkte ausserhalb der Kugel.
Nach Deiner Formulierung gibt es also "nur fast schwarze Loecher" - sie sind aber dennoch "schwarz" denn keine Information kommt jemals vom Schwarzschildradius zurueck, deshalb nennt man das auch den Event Horizon (Ereignishorizont).
« Letzte Änderung: 08. November 2005, 23:20:25 von Volker »
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ILBUS

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #2 am: 09. November 2005, 01:30:26 »
Zitat

Wo liege ich falsch ? Ist da Einstein doch noch nicht ausreichend ? Also, für Obejekte, für die die Quantenmachanik gelten soll, sind die Dinger doch noch zu gross....

Peter Streit

Klar ist der Einstein nicht ausreichen, jedoch die Frage wofür. Volker hat volkomme recht. Das grösste Problem was bisjetzt gibt: die Relativitätstheorie ist mit der Quantenmechanick noch nicht vereinbar.

Aber Schwarze Locher können nach RT gut erklert werden

Peter Streit(Guest)

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #3 am: 09. November 2005, 13:33:44 »
Hallo,

das Problem, das ich habe, ist, dass der schrumpfende Stern, von uns aus gesehen, gar nicht erst zum "echten" Schwarzen Loch werden kann. Er schrumpft immer langsamer, je näher sich sein Radius dem (kleineren) Schwarzschildradius annähert.
Genauso werden sich kollodierende Schwarze Löcher nie vereinen, weil sich die Ereignishorizonte nie berühren würden. Sie würden sich aus unserer Sicht immer langsamer annähern, jedoch nie berühren.
Jedenfalls soweit wie ich die Theorie verstanden habe...
Wir müssten also von den stellaren schwarzen Löchern noch (minimalste) Strahlung empfangen können, weil sie ja eben noch nicht ganz ferig sind, zusätzlich zu der Strahlung, die Hawkings postuliert.

Peter

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #4 am: 09. November 2005, 15:47:40 »
Zitat
das Problem, das ich habe, ist, dass der schrumpfende Stern, von uns aus gesehen, gar nicht erst zum "echten" Schwarzen Loch werden kann.
Vielleicht liegt es ein bisschen an dem Verstaendnis des Begriffs "Schwarzes Loch" - dieser besagt nur, dass Du eine entsprechend hohe Dichte erreichst. Die erreichst Du auch, wenn die Materie nicht im Zentrum des Schwarzen Lochs ist, sondern sich am Schwarzschildradius befindet.
 
Zitat
Genauso werden sich kollodierende Schwarze Löcher nie vereinen, weil sich die Ereignishorizonte nie berühren würden. Sie würden sich aus unserer Sicht immer langsamer annähern, jedoch nie berühren.
Nein, wenn Du nun auf einmal eine zweite Masse in die Naehe bringst, dann wird sich auch der Schwarzschildradius, hinter dem alles verschwindet, vergroessern, denn
Rs = 2 * G * M / c^2
mit G Gravitationskonstante und M Gesamtmasse.
Zitat
Wir müssten also von den stellaren schwarzen Löchern noch (minimalste) Strahlung empfangen können, weil sie ja eben noch nicht ganz ferig sind, zusätzlich zu der Strahlung, die Hawkings postuliert.
Genauso wie die Masse niemals den Ereignishorizont zu ueberqueren scheint, wird natuerlich auch andersherum Emission von nah dem Schwarzschildradius immer (scheinbar) langsamer. Emission (Licht) ist also in der Zeit eingefroren am Ereignishorizont.

Das wird jetzt hier ohne Formeln aber ein bisschen schwierig, das mit den Schwarzen Loechern gehoert ja auch schon in den Bereich der allgemeinen Relativitaetstheorie. Wenn Du schon ein bisschen Physik studiert hast, dann schau Dir einfach mal ein Kapitel ueber Schwarzschild Metrik an.

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Offline Tobias Kolkmann

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #5 am: 10. November 2005, 19:44:38 »
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 :)

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #6 am: 10. November 2005, 21:42:52 »
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.
« Letzte Änderung: 10. November 2005, 21:52:15 von Volker »
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Offline Tobias Kolkmann

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #7 am: 10. November 2005, 22:14:04 »
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.
« Letzte Änderung: 10. November 2005, 22:16:37 von Tobias_Kolkmann »

ILBUS

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #8 am: 10. November 2005, 23:02:02 »
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.

Offline Tobias Kolkmann

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #9 am: 11. November 2005, 06:00:06 »
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.
« Letzte Änderung: 11. November 2005, 06:37:37 von Tobias_Kolkmann »

Speedator

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #10 am: 11. November 2005, 15:33:10 »
Die Annahme, dass die Masse Einfluss auf die Zeit hat, ist einfach nicht richtig, dafür gibt es keine Anzeichen.

Offline Tobias Kolkmann

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #11 am: 11. November 2005, 16:16:07 »
Danke, so einfach ist dann eigentlich die Begründung ;)
Ich dachte es würde gleich gemerkt werden, falls das der Fehler wäre.
Verstehe ich es also richtig, dass ihr euch nur auf die Geschwindigkeit bezieht, mit der sich Materie einem schwarzen Loch nähert?

Jeanz

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #12 am: 11. November 2005, 16:28:41 »
Zitat
Die Annahme, dass die Masse Einfluss auf die Zeit hat, ist einfach nicht richtig, dafür gibt es keine Anzeichen.

Naja, so einfach ist es aber auch wieder nicht. Die Masse bzw. dessen Gravitationsfeld hat Auswirkungen auf das Licht und das wiederum auf die Zeit. Ich zitier mal kurz aus Hawkings  "Kurze Geschichte der Zeit"

(hervorhebungen von mir)

"Nach einer anderen Vorhersage der allgemeinen Relativitätstheorie müsste die Zeit in der Nähe eines massereichen Körpers wie der Erde langsamer verstreichen. [...] Wenn sich das Licht im Gravitationsfeld der Erde aufwärtsbewegt, verliert es an Energie, und damit nimmt auch seine frequenz ab ( das heißt, der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenkämmen wird länger). Jemand, der aus großer Höhe auf die Erde hinabblickte, hätte den eindruck, das dort unten alle Ereignisselangsamer vonstatten gingen."


Die Masse eines Körpers hat also indirekt auswirkungen... :P
« Letzte Änderung: 11. November 2005, 16:29:39 von Jeanz »

Peter Streit(Guest)

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #13 am: 11. November 2005, 18:04:28 »
Richtig, Jeanz,
und je mehr wir uns dem Ereignishorizont eines Schhwarzen Loches nähern, um so langsamer verstreicht die Zeit. Natürlich vom Standpunkt eines Beobachters von aussen aus gesehen.
Dies hat zur Folge, dass Objekte (von uns aus gesehen, die wir von aussen alle zuschauen) immer langsamer werden, je näher sie sich dieser Grenze nähern und erst nach unendlich langer Zeit dort ankommen, also nie.
Sind wir insoweit einer Meinung?
Daraus folgt dann auch, dass der Radius eines schrumpfenden Sternes (der Supernovaüberrest) erst im unendlichen mit dem Schwarzschildradius übereinstimmt. Bis dahin sollte eine extrem langwellige Restreahlung austreten.
Und das wollte ich hier zur Diskussion stellen, demnach wären stellare Schwarze Löcher eigendlich noch nicht richtig "fertig".

Peter

ILBUS

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #14 am: 11. November 2005, 19:29:50 »
Jetzt ist bei mir ne Frage aufgetaucht. Kann sein, das diese Reststrallung in Form von Jets an den Beiden Polen austritt? Es hatte was mit der Drehimpulserhaltung zu tun.

Und so wie das verstanden hatte, dass der Körper kann schon längst hinter dem Horizont sein, nur wir sehen noch sehr lange seiner immer langsammer verstreihenden vergangenheit zu.

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #15 am: 11. November 2005, 22:01:25 »
Zitat
Jetzt ist bei mir ne Frage aufgetaucht. Kann es sein, dass diese Reststrahlung in Form von Jets an den beiden Polen austritt? Es hatte was mit der Drehimpulserhaltung zu tun.
Das kann sein, wenn das Schwarze Loch einen signifikanten Drehimpuls hat (zur Erinnerung: ein Schwarzes Loch hat nur Masse, Drehimpuls und Ladung, alle andere Information geht verloren). Aber: das werden natuerlich keine starken Jets sein, denn wenn die Hawkingstrahlung wirklich existiert, ist sie nur sehr schwach.
Zitat
Und so wie ich das verstanden hatte, kann der Körper schon längst hinter dem Horizont sein, nur wir sehen noch sehr lange seiner immer langsamer verstreichenden Vergangenheit zu.
Naja, also, der Koerper kommt fuer uns aussenstehende tatsaechlich niemals ueber den Ergeignishorizont. Fuer den Koerper selbst ist das allerdings kein langer Prozess. Ein Beobachter, der in ein schwarzes Loch faellt, wird andersherum ein beschleunigtes Verstreichen der Zeit ausserhalb des Schwarzen Lochs beobachten. Also: selbst hineinfallen geht schnell, aber wenn man von aussen beobachtet, kommt der Koerper niemals ueber den Ereignishorizont.
« Letzte Änderung: 11. November 2005, 22:09:32 von Volker »
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ILBUS

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #16 am: 12. November 2005, 00:40:00 »
Danke, Volker

Eierzobel(Guest)

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #17 am: 28. November 2005, 18:25:41 »
Hmmm, wenn ich mich nicht irre liegt ihr falsch. Für einen Aussenstehenden fällt jeder Körper mit zunehmender Geschwindigkeit in ein schwarzes Loch hinein und ist hinter dem Ereignisshorizont aus seiner Sicht unwiderbringlich weg. Für denjenigen der reinfällt (ist von abzuraten, macht nen Mordsschädel am nächsten Morgen :-/) wird auf Grund der Geschwindigkeitszunahme die Zeit relativistisch. Zu Deutsch: für den Reinfallenden hält die Zeit irgendwann an und er kommt niemals im Zentrum an. Das ist wie beim Zwillingsparadoxon, wer schnell reist bleibt ewig jung. ;)

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #18 am: 28. November 2005, 23:19:48 »
Zitat
Hmmm, wenn ich mich nicht irre liegt ihr falsch.
Nein, das ist schon richtig. Schau mal in irgendein Buch ueber Relativitaet oder Astronomie.

Zitat
Für einen Aussenstehenden fällt jeder Körper mit zunehmender Geschwindigkeit in ein schwarzes Loch hinein und ist hinter dem Ereignisshorizont aus seiner Sicht unwiderbringlich weg. Für denjenigen der reinfällt (ist von abzuraten, macht nen Mordsschädel am nächsten Morgen :-/) wird auf Grund der Geschwindigkeitszunahme die Zeit relativistisch.
Zeit ist immer relativistisch, es haengt eben vom Betrachter ab. Fuer keinen der beiden, weder den Beobachter, noch den, der ins Schwarze Loch hineinfaellt, veraendert sich die Zeit im eigenen System, nur relativ zum anderen System.
Zitat
Zu Deutsch: für den Reinfallenden hält die Zeit irgendwann an und er kommt niemals im Zentrum an. Das ist wie beim Zwillingsparadoxon, wer schnell reist bleibt ewig jung.
Ja, eben! Wer schnell hineinfaellt, altert relativ zum Beobachter langsamer, also erscheint uns als Beobachter die Zeit desjenigen, der hineinfaellt, immer langsamer zu verlaufen und schliesslich am Ereignishorizont stehen zu bleiben.
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Heinrich Katscher(Guest)

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #19 am: 29. November 2005, 22:13:01 »
Peter Streit konstatierte  im Thread  Stellare Schwarze Löcher am  08. November 2005 um 23:37:

nach Einstein vergeht die Zeit für einen Beobachter umso langsmaer, je näher er an den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches herankommt. . Ein Objekt, das sich zum Ereignishorizont eines Schwarzen Loches hin bewegt, kommt für den  Beobachter nie dort an  .........und fragt.
 Gibt es stellare Schwarze Löcher, oder sind das alles nur fast Schwarze Löcher ?  
Wo liege ich falsch ?
Ist da Einstein nicht ausreichend ?  weil er zur Erkenntnis kam:

Für Objekte, für die die Quantenmachanik gelten soll, sind die Dinger doch zu gross....
 
Dieser Beitrag rollt Probleme auf., die Antwort auf folgende Fragen erfordern.
1. Was ist ein Ereignis ?
2. Was ist Zeit ?
3. Was ist ein schwarzes Loch ? Was ist sein Ereignishorizont ?
4. Haben schwarze Löcher auch in der Quantenmechanik einen Sinn ?
5. Was besagt Einsteins SRT ? Sind ihre Schlüsse über Raumzeit und Raumkrümmung richtig ?

Meiner Meinung nach gibt meine  an der Web-Adresse
http://www.volny.cz/katscher/Hypothese_der_materiellen_Gleichheit_von_Korper_und_Raum_2/
veröffentlichte Arbeit Antwort auf die Fragen 2 bis 5. Sie schildert makro- und mirkophysische Körper als Gebilde, die durch ihre (den planetozentrischen Gravitationskonstanten entsprechende) Aktivität gekennzeichnet sind . Ihre Aktivität

                             GAMMA = R^2 a = D v^2  =  konst

entspricht einerseits dem Produkt aus Oberflächenentfernung R und dort herrschender (Gravitations-)Beschleunigung.
andererseits dem Produkts aus Entfernung D und dort herrschender Umlaufgeschwindigkeit
vernachlässigbar kleiner Körper. (Materiepartikeln)

Um GAMMA zu normen , ist es vorteilhaft, sich der Lichtgeschwindigkeit c zu bedienen, sodaß die Normgrösse
                                  D_min  = GAMMA / c^2
alle makro- und mikrophysischen Körper gleicher Aktivität charakterisiert. Diese Gleichung, die laut Antwort 4 den sog. Schwarzschildradius charkaterisiert, hat mit Relativitätstheorie nichts zu tun. Wenn wir daher ohne Relativitätstheorie auskommen, kommen wir auch ohne Ereignishorizont aus. Im angeführten Link wird jedoch überdies gezeigt, daß der Ricci-Tensor in Einsteins Energiefeldgleichung mit Raumkrümmung nichts zu tun hat, weil er auch dann den Wert Null haben kann, wenn die Wirbeleigenschaften des Körpers und des ihn umgebenden Raumes sich das Gleichgewicht halten,

Heinrich Katscher

rince(Guest)

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #20 am: 12. Dezember 2005, 16:08:13 »
Um die frage mit dem stehenbleiben der zeit am ereignishorizont zu erklären... es stimmt das die zeit dort zwar irgendwann stillsteht (für ausenstehende beobachter... wichtig immer das bezugsystem im auge behalten!), aber mit jedem materieklumpen der hineinfällt müßte sich doch auch der schwarzschildradius ansich selbst vergrössern. Das heißt: Obwohl die reinfallende materie eigentlich in der zeit einfriert wird sie dennoch geschluckt weil sich der schwarzschildradius gleichzeitig ausdehnt.

Und darüber zu diskutieren was eigentlich genau auf der grenze des reignishorizontes passiert ist müssig da dort physik oder der begriff von raum und zeit seine bedeutung verliert. Alles auf und jenseits dieser grenze ist schlicht und einfach ETWAS ANDERES... dazu fehlt uns noch das verständniss bzw die gleichungen um es beschreiben zu können (und selbst wenn, wird es ein normalsterblicher mensch nie wirklich begreifen können! Ich verweise hier auf die M-Theorie die zumindest dafür einen ansatz liefert, aber mir eindeutig zu hoch ist um sie auch nur ansatzweise zu kapieren.)

@volker
Was die jets betrifft: Das ist keine strahlung die "austritt" (auch keine hawkingstrahlung... die durchaus stark werden kann... kommt auf die größe des Schwarzen loches an.)Sondern fast auf lichtgeschwindigkeit beschleunigte materie die von der akretionsscheibe des schwarzen loches stammt, von welchem es umgeben ist wenn es materie einsaugt. Eigentlich ist es so das der raum dort irgendwie selbst mit dem spinn des schwarzen loches mitgedreht wird und somit auch alle materie die sich dort befindet. Wenn das bei einem supermasiven schwarzen loch passiert, von denen warscheinlich jede galaxie eines im mittelpunkt hat, spricht man von einem Quasar. Diese akretionscheibe + jet sind die stärksten bekannten energiequellen des universums und haben mit hawkingstrahlung nix zu tun.



Aber wenn es jemanden wirklich interessiert diese fragen zufriedenstellend zu beantworten (wenn das überhaupt möglich ist), muss er wohl mathematische formeln wälzen... was ich selbst noch nie wirklich gemacht habe. Also ist alles was ich hier sage mit vorsicht zu genissen... weil es warscheinlich so nicht ganz richtig ist. :)

H.J.Kemm

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #21 am: 12. Dezember 2005, 17:07:12 »
Moin rince,

danke für Deinen Beitrag.

Sinn des Forums ist es ja, solche Fragen zu diskutieren und dann seine Meinung zu sagen.

Ist bestimmt ein Denkanstoss für die *Mathematiker* ( ich bin keiner ).



Jerry



Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #22 am: 13. Dezember 2005, 20:02:37 »
Zitat
Was die Jets betrifft: Das ist keine Strahlung die "austritt" (auch keine Hawkingstrahlung... die durchaus stark werden kann... kommt auf die größe des Schwarzen loches an). Sondern fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigte Materie die von der akretionsscheibe des schwarzen loches stammt, von welchem es umgeben ist wenn es Materie einsaugt. Eigentlich ist es so das der Raum dort irgendwie selbst mit dem Spinn des Schwarzen Loches mitgedreht wird und somit auch alle materie die sich dort befindet. Wenn das bei einem supermasiven schwarzen loch passiert, von denen warscheinlich jede Galaxie eines im mittelpunkt hat, spricht man von einem Quasar. Diese akretionscheibe + jet sind die stärksten bekannten Energiequellen des Universums und haben mit Hawkingstrahlung nix zu tun.

Ja, das war schlecht formuliert von mir. Aber Du hast tatsaechlich nur ein hinreichende Rotation der Akkretionsscheibe, wenn auch das Schwarze Loch rotiert (Kerr Black Hole). Und dann muss man auch immer im Hinterkopf behalten, dass bisher noch ungeklaert ist, wie sich der Jet wirklich bildet. Du benoetigst wahrscheinlich nicht nur ein Kerr Black Hole, sondern auch starke Magnetfelder. Diese muessen dann aber einen schraegen Winkel zur Akkretionsscheibe haben, sonst wuerde Materie, die mit dem Wind aus der Scheibe austritt, nicht weiter beschleunigt werden. Sobald erstmal ein Jet da ist, buendelt der sich ja praktischer Weise selbst (self collimation), aber zwischen Akkretionsscheibe und Jet stehen schon noch einige Fragezeichen.

Wahrscheinlich hat zwar jede (regulaere) Galaxie ein Schwarzes Loch im Mittelpunkt, aber nur wenige haben ein super massives Schwarzes Loch im Zentrum. Das im Zentrum der Milchstrasse hat 'nur' etwas eine Million Sonnenmassen. Sonst ware ja jede Galaxie ein potentieller Quasar. Und die hellsten Objekte im Universum sind nicht die Quasare, sondern die Gamma-Ray Bursts (naja, die Quasare sind die hellsten konstanten Lichtquellen, wobei noch zu klaeren ist, wie lange so ein Quasar wirklich aktiv ist; zumindest die Roentgenstrahlung von Quasaren ist ja sehr variabel; und bei GRBs sind auch wieder Jets mit im Spiel, na, das wird jetzt hier zu lang).

Zitat
Aber wenn es jemanden wirklich interessiert diese fragen zufriedenstellend zu beantworten (wenn das überhaupt möglich ist), muss er wohl mathematische formeln wälzen...

Niemand hat jemals Jetphyiscs verstanden... ;) Dazu benoetigt man ja Magnetohydrodynamik, ganz schrecklich.  
« Letzte Änderung: 13. Dezember 2005, 20:06:07 von Volker »
Forschung aktuell: Das Neueste aus Wissenschaft und Forschung

Rince(Guest)

  • Gast
Re: Schwarze Löcher
« Antwort #23 am: 14. Dezember 2005, 01:24:27 »
Hehe eigentlich waren die akkretionsscheiben (oha doppel k ::)... rechtschreiben war noch nie meine stärke)
gar nicht der mittelpunkt meiner antwort.

Also kurz dazu wie ein jet bei einem schwarzen loch gebildet werden könnte:
(Zitataus dem buch GRAVITATION von Claus Kiefer)

Neben dem schwarz - loch - bereich gibt es dort noch eine weitere interesante Region, die man als Ergosphäre bezeichnet. Die Ergosphäre ist dadurch ausgezeichnet, das jeder Beobachter, der sich dort aufhält, gezwungen ist, mit dem Loch zu rotieren. Das ist eine extreme form des Thirring-lense-effekts. Das schwarze loch zieht den raum in seiner umgebung so stark mit sich, das keine ruhe mehr möglich ist. Wie Roger Penrose (Penrosemuster... auch ein interessante  sache) in den 60iger jahren festgestellt hat, kann man die anwesenheit einer ergosphäre zur energiegewinnung benutzen, und zwar kann man maximal 29% der Ruhemasse des Lochs extrahieren. Dieser Penrose-Prozess könnte für die gewaltige energiemengen verantwortlich sein, die von sogenannten aktiven Galaxien ausgestoßen werden.

So wie ich das interpretiere wird ein quasar nur unter folgenden umständen erzeugt:
1) Es muss sich noch masse in seiner nähe befinden die es "ansaugen" kann
2) Es muss sich drehen

Da bei uns derzeit keine nennenswerte masse mehr vorhanden ist die "unser" schwarzes loch einsaugen könnte, schläft unsere galaxie sozusagen. Das wird sich in 3 milliarden jahren ändern wenn wir mit unserer nachbargalaxie Andromedar "kollidieren". (Dann gibts sicher wieder genug material was unser schwarzes loch verschlingen kann.)

Was es mit der Ergosphäre auf sich hat (und warum man sich mitdrehen muss) hab ich allerdings noch nicht so ganz durchschaut... die original dissertation von einstein über "Elektrodynamik bewegter Körper" (relativitätstheorie) hab ich mir zwar mal runtergeladen bin aber nach der 8ten seite vollkommen ausgestiegen. (Und das war noch der leichtere teil!) Wenn sich hier jemand auskennt und es verständlich erklären kann wäre ich dankbar.

Zu deiner behauptung das nur wenige galaxien supermassive schwarze löcher in ihrem zentrum haben muss ich sagen, dass es nach letzten forschungsergebnissen eher genau umgekehrt ist. Es deute sogar viel darauf hin, dass ein supermassives schwarzes loch die vorraussetzung dafür ist das sich eine galaxie erst bilden kann. (BBC - Supermassiv Black-Holes) Scheinbar ist der lebenszyklus einer galaxie stark mit einem solchen objekt verbunden. (Könnte die enstehung von Sternen-bildung erst so wirklich anregen und in schwung bringen.)
Nebenbei ist 1 millionen sonnenmassen doch recht massiv... ich glaub da geht der begriff supermassiv schon durch  :)

GRBs sind zwar stark aber auch dementsprechend kurz... dazu kommt das quasare oft sehr, sehr weit entfernt sind und über eine viel längeren zeitraum die energie abgeben... ein umstand der berücksichtigt werden muss.
Eine mögliche erklärung für GRBs sind neben supernoven sogenannte Magnetare <--- Interessante objekte(spezielle form eines neutronensterns)

Aber du hast natürlich recht... niemand hat Jetphysics je richtig verstanden weil wir
a)keinen direkt beobachten können
b)unsere rechner für exaxte modelle noch nicht schnell genug sind... etwas was sich sicher auch in naher zukunft ändern wird, hoffe ich.

MFG Rince!

Offline Volker

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Re: Schwarze Löcher
« Antwort #24 am: 14. Dezember 2005, 15:09:12 »
Zitat
Nebenbei ist 1 millionen sonnenmassen doch recht massiv... ich glaub da geht der begriff supermassiv schon durch

Reicht aber wahrscheinlich noch nicht fuer einen Quasar.

Zitat
GRBs sind zwar stark aber auch dementsprechend kurz... dazu kommt das quasare oft sehr, sehr weit entfernt sind und über eine viel längeren zeitraum die energie abgeben... ein umstand der berücksichtigt werden muss.

Der Rekord fuer GRBs liegt jetzt bei z=6.29, der fuer Quasare nur knapp darueber. Ich bin sicher, dass wir mit "Swift" in naher Zukunft einen z>7 GRB finden.
 
Zitat
Eine mögliche erklärung für GRBs sind neben supernoven sogenannte Magnetare <--- Interessante objekte(spezielle form eines neutronensterns)

Naja, also mit dem Magnetarmodell ist heute nicht mehr so viel her. Auf der letzten GRB Konferenz im November war fuer die langen (normalen) GRBs nur noch das collapsar/hypernova Modell im Rennen. Und fuer kurze GRB spricht vieles fuer Neutronensternverschmelzungen, bzw. NS/BH merger.

Zitat
Aber du hast natürlich recht... niemand hat Jetphysics je richtig verstanden weil wir
a)keinen direkt beobachten können
b)unsere rechner für exaxte modelle noch nicht schnell genug sind... etwas was sich sicher auch in naher zukunft ändern wird, hoffe ich.

Ja, aber dafuer muessten wir uns ja erst einmal darauf einigen, aus was so ein Jet besteht. Es ist ja nicht einmal klar, wie relativistisch die Jets sind (z.B. in Blazaren) und ob die hauptsaechlich aus Elektronen/Positronen oder vielleicht doch aus Protonen bestehen. Ich bin mir nicht so sicher, dass wir da demnaechst einen Durchbruch erleben. Die Blazarforschung hat in den letzten Jahren nicht mehr so grosse Fortschritte gemacht.

Gruss, Volker
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Tags: Schwarzes Loch