Schwarzes Loch im Labor erschaffen

Nur durch Zufall fand ich den Artikel hier:

Selbst die leitenden Wissenschaftler waren überrascht, als sie sahen, was bei ihrem Experiment passierte: Mit Röntgenblitzen erzeugten sie ein Schwarzes Loch. Und es war stärker als die, die wir aus dem All kennen.

Die bahnbrechende Entdeckung gelang Wissenschaftlern in einem Experiment im US-Beschleunigerzentrum SLAC in Kalifornien. Unter ihnen waren der Physikprofessor Robin Santra und Daniel Rolles vom Deutschen Elektronensynchrotron (DESY). Mit ihren Kollegen aus aller Welt verwandelten sie ein einzelnes Atom in einem Molekül kurzzeitig in ein Schwarzes Loch.

Und so lief es ab: Die Wissenschaftler bestrahlten ein Molekül mit einem ultraintensiven Röntgen-Laser. Als die energiereichen Röntgenblitze auf die Atome trafen, ionisierten sie diese. Das bedeutet, dass sie negative Ladungen verloren. In diesem Fall wurden einem Atom aber sehr, sehr viele entrissen – und zwar 54 von insgesamt 62 Elektronen. Es entstand also ein Atom mit 54-facher positiver Ladung.

Beim Versuch, dieses Defizit auszugleichen, verwandelte sich das Atom in ein Schwarzes Loch.

...

https://www.galileo.tv/science/forscher-haben-mit-einem-ultrastarken-laser-zufaellig-ein-schwarzes-loch-im-labor-erschaffen/ (Archiv-Version vom 06.10.2017)

Also so wirklich mag ich das nun nicht glauben, und galileo.tv als Quelle ...

Dabei passierte etwas, das bei Schwarzen Löchern im Weltall nicht passiert. Diese saugen durch ihre Schwerkraft Materie ein. Das elektronenarme Atom verschlang aber umliegende Elektronen – und das nicht durch seine Schwerkraft, sondern durch seine positive Ladung.

Hier wird die Definition von einem "Schwarzen Loch" aber mal wieder sehr gestreckt...hat was von einem Klickbait Titel...denn ein Schwarzes Loch basiert auf Gravitation....nicht elektrischomagnetischer Anziehung..

nocheinPoet schrieb:Und es war stärker als die, die wir aus dem All kennen.

Stärker als NGC 1277? Aller Achtung! und das aus einem einzelnen Atom.
Entweder ist es von Deppen geschrieben oder es kapieren nur Deppen was die sagen wollen.

Abahatschi schrieb:Stärker als NGC 1277? Aller Achtung! und das aus einem einzelnen Atom.

Die Frage ist, worauf sich die "Stärke" bezieht. Geht es um die Krümmung des Raumes, so haben Micro-BHs eine stärkere Krümmung als "normale" BHs.

Peter0167 schrieb:so haben Micro-BHs eine stärkere Krümmung als "normale" BHs.

Das ist allerdings wahr.
Büstenhalter (BHs) für kleine Brüste haben in der Tat eine stärkere Krümmung als solche für große Brüste. Das ist aber geometrisch sehr plausibel :D

...die Meldung kam bereits so um den 01.06.2017 raus - und wurde u.a. auch hier ausgegeben: https://www6.slac.stanford.edu/news/2017-05-31-world%E2%80%99s-most-powerful-x-ray-laser-beam-creates-%E2%80%98molecular-black-hole%E2%80%99.aspx

Danach kam aber nichts mehr.

Peter0167 schrieb:Geht es um die Krümmung des Raumes, so haben Micro-BHs eine stärkere Krümmung als "normale" BHs.

Ich kenne das nur mit der Anziehung, je größer die BHs, umso größer die Anziehung.

kleinundgrün schrieb:Das ist aber geometrisch sehr plausibel :D

Auch bei der Berechung des Schmiegkreises ist es so.

GuggstDu schrieb:Danach kam aber nichts mehr.

Wenn das schwarze Löchlein alles aufgesogen hat...ist auch nichts mehr da, die Wissenschaftler wurden spaghettisiert.

Abahatschi schrieb:Ich kenne das nur mit der Anziehung, je größer die BHs, umso größer die Anziehung

Das könnte ich jetzt aus dem "Bauch heraus" gar nicht sagen, ob dem so ist. Wird z.B. ein Neutron, welches sich quasi direkt am Schwarzschildradius eines "großen BHs" (Black Holes) aufhält stärker angezogen als am SR eines kleinen BHs?

Die Stärke der Gravitation ist zwar direkt proportional zur Masse, aber indirekt proportional zum Quadrat des Abstandes. Je massereicher ein BH ist, desto größer auch der SR, ... wer will, kann da ja mal drüber nachdenken, ich bin heute bereits zu müde ...




Beim Grad er Krümmung ist es einfacher, im Grunde nur Geometrie. Kleine Löcher haben eine stärkere Krümmung als große Löcher, was u.a. auch eine wichtige Rolle bei der hypothetischen Hawking-Strahlung spielt...

Da die Vakuumfluktuationen durch eine starke Krümmung der Raumzeit begünstigt werden, ist dieser Effekt besonders bei Schwarzen Löchern geringer Masse bedeutsam. Schwarze Löcher geringer Masse sind von geringer Ausdehnung, d. h., haben einen kleineren Schwarzschildradius. Die den Ereignishorizont umgebende Raumzeit ist entsprechend stärker gekrümmt. Je größer und damit massereicher ein Schwarzes Loch ist, desto weniger strahlt es also. Je kleiner ein Schwarzes Loch ist, umso höher ist seine Temperatur und aufgrund stärkerer Hawking-Strahlung verdampft es umso schneller.

Wikipedia: Hawking-Strahlung#Anschauliche Interpretation

Beim DESY schreiben die auch von einem "molecular black hole", es wird aber deutlicher dass es nur eine Analogie ist.

http://www.desy.de/news/news_search/index_eng.html?openDirectAnchor=1232

Zotteltier schrieb:eine Analogie ist.

Das ist ausländisch und heißt zu deutsch eigentlich Clickbait. :lehrer:

@ComCitCat
Eigentlich wollte ich auch eher schreiben, dass ich da mal mit dem Tippler vorbeischaue, und die damit verhaue. :D

nocheinPoet schrieb am 12.10.2017:Die Wissenschaftler bestrahlten ein Molekül mit einem ultraintensiven Röntgen-Laser. Als die energiereichen Röntgenblitze auf die Atome trafen, ionisierten sie diese. Das bedeutet, dass sie negative Ladungen verloren. In diesem Fall wurden einem Atom aber sehr, sehr viele entrissen – und zwar 54 von insgesamt 62 Elektronen. Es entstand also ein Atom mit 54-facher positiver Ladung.

Ein schwarzes Loch kann auf diesem Weg wohl kaum entstehen, da ein vollständig ionisiertes Atom (Kern) größer als sein Schwarzschildradius ist. Zeitungsente, da sind wir uns einig.

Peter0167 schrieb am 12.10.2017:Geht es um die Krümmung des Raumes, so haben Micro-BHs eine stärkere Krümmung als "normale" BHs.

Wott? Am SR ist die Krümmung des Raumes gegenüber dem "gravitationsfreien Raum" exakt gleich groß, nur daß die Zunahme (oder je nach Blickrichtung Abnahme) der Krümmung bei kleinen SLn auf geringeren Distanzen erfolgt als bei großen. Das klingt so, als wäre die Oberfläche einer großen Kugel weniger "kugelig" als die Oberfläche einer kleinen Kugel. Dabei ist sie es exakt gleichermaßen, nur in anderen Größenordnungen.

perttivalkonen schrieb:Am SR ist die Krümmung des Raumes gegenüber dem "gravitationsfreien Raum" exakt gleich groß

Hmm, ich verstehe nicht, was du damit meinst.

perttivalkonen schrieb:Das klingt so, als wäre die Oberfläche einer großen Kugel weniger "kugelig" als die Oberfläche einer kleinen Kugel.

Wenn du "kugelig" mit "krumm" ersetzt, dann entspricht es dem, was ich gemeint habe.

Bei einer gekrümmten Oberfläche im dreidimensionalen euklidischen Raum spricht man auch von der Gaußschen Krümmung, und die verhält sich proportional zu 1/r²

Das heißt, je größer der Radius, desto kleiner die Krümmung (in unserem Fall --> Radius = SR). Als Kugeloberfläche nehmen wir mal einen "Teppich" aus Koordinatenpunkten am EH. Und ja, ich weiß das dieser "Teppich" bei rotierenden SL keine exakte Kugelform hat, spielt aber in Bezug auf die Aussage zur Krümmung keine große Rolle.

So sehe ich es zumindest, wenn ich vollkommen daneben liege wirst du es mir sicher gleich sagen ... :)

@Peter0167
Was gibts da nicht zu verstehen? Die Krümmung einer Kugel ist die selbe, egal wie groß oder klein die Kugel ist. Nur die Skala ist anders. Ist bei der Krümmung des Raumes um ein SL auch nicht anders. Nirgends gibt es da eine größere oder kleinere Krümmung.

Peter0167 schrieb:Bei einer gekrümmten Oberfläche im dreidimensionalen euklidischen Raum spricht man auch von der Gaußschen Krümmung, und die verhält sich proportional zu 1/r2

Aber nur, wenn Du die Größe zweier miteinander zu vergleichender Flächen über die Kantenlänge bestimmst. Bestimm sie mal überden Winkel, und schon sieht die Sache ganz anders aus.

Peter0167 schrieb:Das heißt, je größer der Radius, desto kleiner die Krümmung (in unserem Fall --> Radius = SR).

Wie jez, die Raumkrümmung ist bei Dir die Krümmung der Kugel mit r=SR? Also ich hätte bei Raumkrümmung jetzt mehr an das "Trampolingitternetz" des Universums gedacht, auf dem die Massen wie Kugeln aufliegen und das Netz eindellen. In diesem Bild wäre der Grad derRaumkrümmung der Winkel, um den die "Trampolinnetz-Ebene" mehr und mehr von der Waagerechten abweicht.

Wenn Masse den Raum krümmt, dann habe ich meine Probleme damit zu sagen, daß weniger Masse den Raum mehr krümmt bzw. mehr Masse ihn weniger krümmt. Das hieße, daß unsersichtbaresUniversum stärker gekrümmt wäre, wenn die rd. 10^89 darin befindlichen Protonen 10^89 separate Mini-SL von je einer Protonenmasse bilden würden, als wenn es ein einziges SL mit 10^89 Protonenmassen existierte.

Wasman sagen kann, ist daß sich bei Raumkrümmungen kleinerer Gravitationsuellen der Krümmungsgradüber kleinere Distanzen verändert, bei größeren Gravitationsquellen über größere Distanzen. So, wie eine Ebene von 10km Durchmesser auf der Erde weniger gekrümmt ist als auf dem Mond. Dasist dann aber nicht die Krümmung der Erdeoder desMondes, sondern die einer Ebene auf einem der beiden Himmelskörpern. So krümmen Schwarze Löcher den Raum, und sie krümmen Raumbereiche.

Mir fehlt das korrekte physikalische Vokabular, wieman das eine bezeichnet und wie das andere.

@perttivalkonen

Ich habe von Mathe quasi Null-Ahnung, darum kann ich dir gedanklich auch nicht mehr folgen.

Um nochmal auf den Ursprung meines Beitrags zurückzukommen, da ging es allgemein um die "Stärke" eines Schwarzen Loches, und da der Bezug dieser Stärke nicht näher spezifiziert war, brachte ich die Krümmung ins Spiel, da sie ebenso wie z.B. die Stärke der Gravitation zur Beschreibung eines SL herangezogen werden kann (m.M.n.), um mehr ging es überhaupt nicht, also kein Grund zur Vertiefung der Problematik.

Und in diesem Zusammenhang fiel mir ein Umstand ein, auf den mich seinerzeit der von mir hochgeschätzte Z. aufmerksam gemacht hat. Damals ging es um die Hawking-Strahlung, und die von der Krümmung abhängige Größe der aus den Vakuumfluktuationen möglicherweise entstehenden Teilchen.

Bei Wiki heißt es dazu...

Da die Vakuumfluktuationen durch eine starke Krümmung der Raumzeit begünstigt werden, ist dieser Effekt besonders bei Schwarzen Löchern geringer Masse bedeutsam. Schwarze Löcher geringer Masse sind von geringer Ausdehnung, d. h., haben einen kleineren Schwarzschildradius. Die den Ereignishorizont umgebende Raumzeit ist entsprechend stärker gekrümmt. Je größer und damit massereicher ein Schwarzes Loch ist, desto weniger strahlt es also. Je kleiner ein Schwarzes Loch ist, umso höher ist seine Temperatur und aufgrund stärkerer Hawking-Strahlung verdampft es umso schneller.

Wikipedia: Hawking-Strahlung#Anschauliche Interpretation

Mag sein, dass ich das falsch interpretiert habe, oder die Wikinger es ebenfalls nicht besser wissen, steht ja immerhin im Absatz "Anschauliche Interpretation" ... :D ... aber wie gesagt, ich muss das jetzt nicht unbedingt vertiefen.

Falls ich das Mistverständnis nicht gänzlich mistverstehe, dann spricht @Peter0167 über eine Sphäre namens "Ereignishorizont", im 3D als Kugelschale, im 2D als kreisförmig veranschaulicht. Hier hat das kleinere Loch tatsächlich den stärker gekrümmten Ereignishorizont.

@perttivalkonen meint dagegen die Raumkrümmung, in der Veranschaulichung das deformierte Gummituch. Hier krümmt selbstverständlich die größere Masse stärker; und das ist wohl die richtige Art, das Problem zu betrachten.

Kurzfristig hatte ich denselben Denkfehler wie @Peter0167, aber bei anderen sieht man die Fehler besser. ;)


Oh Mensch, Ihr seid ja schon viel weiter. Jetzt muss ich erstmal Wiki lesen.

Mr.Stielz schrieb:die Raumkrümmung, in der Veranschaulichung das deformierte Gummituch.

Ich hielt deformierte Gummitücher schon immer für untauglich, gekrümmte 3d-Räume zu veranschaulichen. :D

Peter0167 schrieb:Damals ging es um die Hawking-Strahlung, und die von der Krümmung abhängige Größe der aus den Vakuumfluktuationen möglicherweise entstehenden Teilchen.

Bei kleinen Gravitationsquellen wird der Raum nicht stärker gekrümmt, sondern genauso gekrümmt(bis hin zur unendlichen Krümmung an der Singularität). Aber der Raum wird auf engeren Distanzen gekrümmt. Weswegen Regionen einer bestimmten Raumkrümmungsdifferenz bei kleineren Gravitationen dichter beieinanderliegen. Weswegen virtuelle Teilchen bei kleinen Gravitationsquellen größere Chancen haben, vor ihrer Annihilation  durch diese gravitativen Differenzen voneinander getrennt zu werden.

Bei kleinen SLn wird der Raum nicht stärker gekrümmt, wie man ein Blatt Papier 20° krümmen kann oder 50°, gerne auch 360°. Die "Gradzahl" der Krümmung an den "beiden Enden" a) unendlich weit entfernt von der G-Quelle und b) unendlich nah an der Singularität fällt bei kleinen wie großen SLn nicht ein My anders aus. Die Krümmung findet nur in einem kleineren Bereich statt, läßt einen größeren Teil des Raumes/Blattes nahezu ungekrümmt.

Wie gesagt, wenn jemand weiß, wie man das eine und wie das andere bezeichnet in der Physik, nur immer her damit.

perttivalkonen schrieb:Weswegen Regionen einer bestimmten Raumkrümmungsdifferenz bei kleineren Gravitationen dichter beieinanderliegen.

Wovon redest du eigentlich? Kann es sein, dass deine Obsession in anderer Leute Beiträge Fehlerchen aufzuspüren, dich dazu bringt selbst einfachsten Zusammenhängen mittels ungeeigneter Bezugnahme komplett den Sinn zu vergriesgnaddeln?


Noch ein letztes Mal: @Mr.Stielz hat das schon richtig gedeutet, wie ich es gemeint habe, mir ging es um die 3d-Darstellung der Ereignishorizonte eines kleinen- und eines großen Schwarzen Loches, die näherungsweise einer Kugelform entsprechen. Die Oberflächen dieser beiden "Kugeln" weisen eine Krümmung auf, ... isso! Man kann das auch mit einem großen Ball und einem kleinen Ball vergleichen, oder auch mit der Erde und dem Mond.

So, und nun kommts, der verfickte Mond hat eben nicht die gleiche Krümmung wie die Erde, da er gottverdammt noch mal kleiner ist. Und nach allgemein gültiger Definition für die Krümmung, ist diese um so stärker, je kleiner der Kugelradius ist.

Einer gewölbten regulären Fläche merkt man ihre Krümmung an einer nach außen quadratisch zunehmenden Abweichung der Fläche von ihrer Tangentialebene an. Eine verstärkte Krümmung macht sich dann als stärkere Abweichung von der Ebene bemerkbar.

Wikipedia: Krümmung#Kr.C3.BCmmung einer Fl.C3.A4che




Vielleicht ist es an dieser Grafik besser zu erkennen. Je kleiner der Kugelradius, desto stärker die Krümmung!

Un hier noch ein Link:

Im Falle einer Kugel(oberfläche) mit Radius r ist die gaußsche Krümmung gegeben durch K = 1 / r ²

Wikipedia: Gaußsche Krümmung

Ich sehe nicht, dass Gauß sich da geirrt haben könnte, und da ich Schlammschlachten wie sie für gewöhnlich der Poet praktiziert, wenn er nicht gerade gesperrt ist, zutiefst verachte, bin ich ab sofort auch aus dem Thema hier raus.