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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

950 Beiträge, Schlüsselwörter: Licht, Schwarze Löcher, Wurmloch

Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 06:16
Es gibt zudem die Theorie, dass Schwarze Löscher nicht homogen sind. Ganz grob vergleichbar mit einem Neutronenstern, der auch nicht nur aus Neutronen besteht, sondern im Inneren wohl aus einer Art Quark Cluonen Brei besteht.

Das bedeutet dass in einem Schwarzen Loch das Pauli Prinzip nicht gänzlich versagt haben muss, so dass der Ereignis Horizont durchaus löchrig sein kann.

Mathematisch gesehen ist das Schwarze Loch eine Singularität. Das bedeutet dass es nur eine Dimension hat. Wie es sein kann, dass sich im mitunter riesigen Schwarzschild Horizont Quanten bewegen, das erzähl ich euch, wenn ich es mir aus der Nähe betrachtet habe. :-D


ps: Ich muss mich noch daran gewöhnen dass ich Beiträge nicht editieren kann, daher ist mein "HMPF" nur halb fertig.


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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 07:41
Talax schrieb:Mathematisch gesehen ist das Schwarze Loch eine Singularität. Das bedeutet dass es nur eine Dimension hat.
Wenn man ein Schwarzes Loch auf seine zentrale Singularität beschränkt, kommt das evtl. hin, wobei Singularitäten keine Erfindung der Mathematik sind. Auch physikalisch gesehen hat ein SL der Theorie nach eine zentrale Singularität.

Was mich aber noch interessiert, ist die "eine" Dimension. Was soll das für eine Dimension sein? Eine Raumdimension, oder die Zeitdimension?
Talax schrieb:Ich muss mich noch daran gewöhnen dass ich Beiträge nicht editieren kann
Dafür stehen immerhin 5 Minuten zur Verfügung, das sollte reichen :D


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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 09:31
@Peter0167
Moin Peter

Imho ist es nicht geklärt ob wir einen 1 D Punkt vorliegen haben oder nicht. --> Schwarzschild Loch
Bei Kerr-Löchern die auch der ART entspringen wird der Punkt zur Scheibe. --> 2 D.
Auch ist der EH als 2 D Sphäre zu betrachten.

Was das Tunneln betrifft, laut ART hätten wir an der EH Sphäre nach draussen eine unendlich Große Potentialbarriere* zu überwinden. Laut ART ist somit auch nichts mit Tunnel. Natürlich können Photonen sowohl am EH stehen (Radial von der Singularität weglaufend), oder innen am EH Kreisen. Beides entspricht der Analogie "zur Singularität" strebend.

Quantenmechanik:
Weil das mit dem Tunnel auf stark gekrümmten (geschlossenen*) Raumzeiten ART also ziemlich schwierig wird, selbst wenn wir die Quantenphysik bemühen, hat Hawking (das ist was @Talax meint) den hier bereits erwähnten, nur scheinbar vorhandenen EH aufgebracht.

So ein mal geöffnet mal geschlossener Supermarkt-EH gibt Photonen die Chance den EH zu verlassen.
Hawking spekuliert hier, das es gerade bei stark asymptotischen Metriken denen ein EH resultieren kann, zu Schwankungen im G-Feld kommt und Schwups ist der EH partiell offen. Somit vermeidet er das nur schwierig darstellbare Tunneln.
LG


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09.03.2016 um 09:36
@nocheinPoet
nocheinPoet schrieb:Frage ist nur, wer es in welchem Bezugssystem beobachtet, denn für einen außerhalb überschreitet auch ein Photon ja nie den EH. @Z. mag es wohl anders sehen, aber ist ja nicht entscheidend.
Moin. Bisher handelte die Diskussion von Objekt mruhe fällt in...=EH verschluckt Objekt vor rs M ;)
Du kannst mir sicher sagen ob das auch für ein Photon gilt.?


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09.03.2016 um 09:39
@Peter0167
Zum Ring/Scheibe siehe Kerr-Loch.
Korrektur


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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 09:45
@All

Hier noch ne Darstellung SL Kerr und Schwarzschild:
SchwKerr2

Untiges a=0 rotiert nicht a=0.99 rotiert ~ 0.5 c


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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 09:49
@Talax
Talax schrieb:sondern im Inneren wohl aus einer Art Quark Cluonen Brei besteht.
Drei Arten: Quark Gluonen?
Grava- String- und Holostern.


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09.03.2016 um 10:04
@Talax
Hier noch eine Definition:
Gravasterne
Die Gravasterne zählen zu den Vakuumsternen. Ihr Inneres ist dem dem Sinne ein Vakuum, weil es frei von gewöhnlicher, baryonischer Materie ist; allerdings ist es angefüllt mit Dunkler Energie. Sie entfaltet eine antigravitative Wirkung und stützt eine dünne Haut ultrarelativistischer Materie stützt. Anmerkung: Der Begriff ultrarelativistisch meint, dass die Schallgeschwindigkeit in der Schalenmaterie gleich der Vakuumlichtgeschwindigkeit ist. Die Materiehaut schließt sich außen an die Vakuumblase ('de-Sitter-Blase') an. Inzwischen wurden neuere Gravasternlösungen mit anderen Vakuumkernen vorgeschlagen: Die Dunkle Energie im Innern des Gravastern könnte (zumindest in der theoretischen Beschreibung) auch in Form von Phantom-Energie vorliegen (Diplomarbeit M. Vigelius, Landessternwarte Heidelberg 2004) oder auch als so genanntes Chaplygin-Gas (Bilic, Tupper & Viollier JCAP 0602, 013, 2006).

Holosterne
Die Holosterne dürfen auch zur Klasse der Vakuumsterne gezählt werden. Im Gegensatz zu den Gravasternen enthalten sie als Vakuumkern radiale, fraktionierte Strings.

Zum Vakuum im Vakuumstern
Der Terminus 'Vakuum' bezieht sich also lediglich auf eine gewisse Materielosigkeit im Sinne der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART). Dann verschwindet nämlich der Energie-Impuls-Tensor, das Lambda-Glied verschwindet jedoch im Innern von Gravasternen nicht.
In einem absoluten Sinne gibt es ohnehin kein Vakuum, keine absolute Leere, sondern nur ein Quantenvakuum: Virtuelle Teilchenpaare und Nullpunktsfluktuationen füllen jeden Raumbereich aus. Hier beginnt jedoch die Domäne der Quantentheorie und der Quantengravitation wie der Stringtheorien oder Loop-Quantengravitation. Sie können eine neue Wahl für den Energie-Impuls-Tensor der ART inspirieren oder völlig neue Konzepte motivieren. Das führt auf Alternativen zum Konzept des klassischen Schwarzen Lochs der ART
http://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/vakuumstern/508
Der Holostern (engl. holostar) ist eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART). Die Raumzeit der Holosterne wurde von dem Physiker Michael Petri 2003 vorgeschlagen. Alternative Bezeichnungen lauten holographisches Objekt, holographische Raumzeit oder holographische Lösung. Die holographische Lösung ist von Interesse in der relativistischen Astrophysik, weil diese Objekte astronomisch nach außen hin wie nicht rotierende Schwarze Löcher erscheinen, aber im Innern völlig andere Eigenschaften haben. Sie könnten sich auch relevant für die Kosmologie erweisen.

Eigenschaften
Die holographische Lösung ist eine statische und kugelsymmetrische Raumzeit. Die Raumzeit besteht aus drei unterschiedlichen Bereichen: die äußere Metrik entspricht der Schwarzschild-Lösung - das ist eine Folge des Birkhoff-Theorems. Im Gegensatz zum Schwarzen Loch haben Holosterne keinen Ereignishorizont. Der Krümmungsskalar (Ricci-Skala) divergiert bei Radius null. In diesem Sinne haben Holosterne eine Krümmungssingularität im Innern. Diese unterscheidet sich insofern von derjenigen Schwarzer Löcher, dass man die Singularität durch ein Quantenobjekt (z.B. einen String) ersetzen kann - bei Schwarzen Löchern funktioniert das nicht. Es gibt kein Entropie- bzw. Informationsparadox: Information geht nicht im Gravitationskollaps verloren, sondern bleibt bei der holographischen Lösung erhalten. Das sind entscheidende Unterschiede zum Schwarzen Loch! In den Augen einiger Astrophysiker sind das sehr attraktive Eigenschaften.
Holosterne weisen damit erstaunlich viele Ähnlichkeiten zu den Gravasternen (Mazur & Mottola 2001) auf. Es sei angemerkt, dass die Bezeichnung -stern in beiden Fällen, Holostern und Gravastern, etwas irreführend ist: Beide Objekte können - laut Theorie - ohne weiteres weit höhere Massen annehmen als Sterne. Damit kann nicht ausgeschlossen werden, dass sie - anstelle von supermassereichen Schwarzen Löchern - die Zentren von Galaxien bevölkern


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Micha007
ehemaliges Mitglied

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09.03.2016 um 10:12
@Z.
Nun, wenn ich logisch vorgehe, so entsteht doch ein SL z.B. wenn ein neutronenstern kollabiert. Folglich befindet sich zum Einen komprimierte Reste des Neutronensterns im SL und zum Anderen, das was das SL im laufe der Zeit "schluckt" (Photonen (Licht), Asteroiden, evtl. Planeten oder Sterne).
All das müßte sich doch - in komprimierter Form - im SL "finden" lassen (rein theoretisch/logisch).


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09.03.2016 um 10:21
Moin moin @Z.

Danke für die Erklärung. Ich war heute morgen nur über die eine Dimension gestolpert, da Punkte ja bekanntlich nulldimensional sind, und Scheiben zweidimensional. Eindimensional wäre eine Linie, und Liniensingularitäten kenne ich keine. Daher fragte ich nach, könnte ja auch die Zeitdimension gemeint gewesen sein :D

LG
Peter


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09.03.2016 um 10:24
@Micha007
Korrekt, laut Art ist die zentrale Singularität der Fall.

Das Problem das man nicht generalisieren darf ist, das in der ART aus dem unendlichen Betrachtet, ein Objekt den EH niemals messbar/sichtbar überschreiten kann, weil die Zeitdilatation am EH unendlich wird. Somit könnte man einen Stern auch niemals zeitgerecht dabei beobachten ein SL zu werden... Das sind aber nur scheinbare Effekte. Und genau diese will die ART, muss sie, eben auch beschreiben.

Wenn man die ART allerdings korrekt anwendet, aus Sicht eines nahen Beobachters, erreicht ein Objekt die absolute Zeitdilatationszone exakt auf Radius Schwarzschild nicht mehr. Der EH reagiert fluidynamisch auf ankommende Objekte, deren v Richtung c strebt und deren Energiepotential (s. deren Impuls/EIT)somit gegen unendlich. Der EH strebt dem Objekt nun entgegen und verschluckt das Objekt mruhe bevor Zeitdilatationszone Max erreicht.

Um das alles bemerken zu können muss die Singularität im Zentrum vorhanden sein. Diese ist laut ART der Weisheit letzter Schluss.
NG


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Micha007
ehemaliges Mitglied

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09.03.2016 um 10:33
@Z.
Z. schrieb:Das Problem das man nicht generalisieren darf ist, das in der ART aus dem unendlichen Betrachtet, ein Objekt den EH niemals messbar/sichtbar überschreiten kann,
Nun sind wir aber keine Beobachter in der Unendlichkeit, sondern befinden uns hier auf der Erde und beobachten einen Neutronenstern z.B. in 35'000 LJ Entfernung.

Wozu also dieses unnötige Verbiegen der ART, wie es ein "Unendlicher Beobachter" beobachten würde, wo sich das Szenario doch praktisch vor unserer Haustüre abspielt?


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09.03.2016 um 10:34
@Peter0167
Moin Peter... Du hast schon ganz recht mit deiner Bemerkung.
Da es aber allg. eine Diskussion gibt ob 1D oder n D Singularität, ist der Übergang vom Punkt zum Strich zum geschlossenen Ring und etc. somit ein geometrischer Ansatz der sich dem Problem D nähert.

Singularität bedeutet insofern 0 Zeit.
NG


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09.03.2016 um 10:43
@Micha007
Nun man muss alles betrachten. Das aus dem unendlichen Betrachtet muss geschehen.
Und das hat wie Y bereits formuliert (bösartig missbraucht) hat erst mal nichts mit einer "großen Entfernung" zu tun, dennoch hab diese ich realistischer Weise folgen lassen, genau wie du jetzt, um ihn darauf hinzuweisen das wir physikalisch werden müssen.
Beobachter aus dem Unendlichen bedeutet in dem Sinne aus einer flachen Minkowski Metrik heraus auf die Vorgänge am SL schliessend. Die flache Metrik bringt aber genau das Problem mit sich das zb. im vanHees Link gute beschrieben wurde. Der unendlich entfernte Beobachter ruht in einer Metrik die ungeeignet ist den zeitlichen Vorgang zu bewerten.
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/relativity/node78.html

NG


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Kann Licht schwarzen Löchern entkommen?

09.03.2016 um 10:57
@Z.
Der EH strebt dem Objekt nun entgegen und verschluckt diese bevor Zeitdilatationszone Max erreicht.
Das ist keine Tatsache, sondern Deine Meinung und eben der strittige Punkt mit Y. Oder?

Eben. ;)


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09.03.2016 um 10:58
Talax schrieb:Von der Mitte nach außen? In einer SINGULARITÄT?
Nein, von der Mitte nach außen. In einem Schwarzen Loch! Von der Singularität zum Ereignishorizont. Lesen hilft.


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09.03.2016 um 11:01
@perttivalkonen
perttivalkonen schrieb:Lesen hilft.
Nicht immer, bist doch schon länger hier im Forum, ... ;) - gibt einige da hilft gar nichts mehr.


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09.03.2016 um 11:16
Die Hoffnung stirbt zuletzt...


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09.03.2016 um 12:23
Z. schrieb:Wenn man die ART allerdings korrekt anwendet, aus Sicht eines nahen Beobachters, erreicht ein Objekt die absolute Zeitdilatationszone exakt auf Radius Schwarzschild nicht mehr.
Da hatte ich gerade den gleichen Gedanken wie Micha :D, aber leider kaum die Zeit, hier mal mehr als einen Satz in Folge zu schreiben...

Daher schnell zu meiner Frage oder meinem Problem: Ist es sinnvoll, für die Beschreibung solcher Vorgänge (Sturz eines Objektes in ein SL) nur die Position eines äußeren Beobachters einzunehemen? Offensichtlich sorgen relativistische Effekte dafür, dass die Ergebnisse nicht standortunabhängig sind.

Wenn ich z.B. ein Schiff beobachte, welche auf dem Weg nach Amerika ist, dann würde ein Beobachter, der am Strand zurückbleibt, niemals sehen, wie das Schiff dort ankommt, im Gegenteil, aus dieser Position sähe es so aus, als ob das Schiff am Horizont versinkt. Ein Passagier an Board würde eine vollkommen andere Beobachtung machen, für ihn versinkt das Schiff nicht, und er würde irgendwann die Ankunft in Amerika miterleben.

Ja, ich weiß, nicht alles was hinkt ist ein Vergleich. Ich finde es aber zumindest merkwürdig, dass sofort auf einen äußeren Beobachter zurückgegriffen wird (egal ob nah oder unendlich weit weg), wenn es darum geht, was mit einem Objekt geschieht, der sich dem EH eines SL nähert. Ich würde in so einem Fall zu aller erst gedanklich die Position des Objektes selbst einnehmen. Andere Perspektiven kann man ja hinterher ergänzend analysieren, um das Bild zu vervollständigen. Der anschließende Vergleich hilft zudem, die relativistischen Effekte besser zu verstehen.

laienhaft denkend :D

... oh, wie ich sehe hat Y einen neuen Account :D


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