Schwarze Löcher

london schrieb am 17.04.2019:Wie würde es sich für uns anfühlen, wenn die Erde in ein schwarzes Loch gesogen werden würde?

Ein schwarzes Loch ist entgegen der Meinung vieler, kein Staubsauger.

Realo schrieb:man sollte vielleicht mal einen eigenen Thread "theoretische Physik" aufmachen, wo man das alles übergeordnet diskutieren kann und SL ebenso wie die "Grenzen" des Universums nur Beispielthemen sind.

Für die meisten (incl. mich selbst) wäre das dann aber wohl wieder zu anspruchsvoll (bin leider schwach in Mathe).

Nemon schrieb:So sieht's aus. Vielleicht wären die Götter gelegentlich dann so nett, einen Erklärbär auf die Erde zu schicken, der uns das veranschaulicht, was sie gerade beschlossen haben ;)

Soweit ich verstanden habe, geht in der Diskussion um die Raumzeitkrümmung und die Faktoren die damit in Zusammenhang stehen. Relevant ist damit der Blickwinkel zum Energie-Impuls-Tensor. Gestritten wird um die Interaktionen und die Konsequenz daraus. Ob dieser oder jener Effekt lokal usw ist. Das ist schon ein wenig weit weg von meiner Wohlfühlzone aber es scheint so zu sein, dass Z da was durcheinanderbringt. Es wäre gut, wenn jeder nochmals vereinfacht ihr anliegen zusammenfassen würde. Auch andere interessieren sich dafür und versuchen zu verstehen.

@Arrakai

schrieb Thema Gravitation:

Arrakai schrieb: Natürlich. Wie sollte sie auch? Es handelt sich um eine Scheinkraft**. Die Energie steckt in der Raumzeitkrümmung. (Mal wieder eines der Zitate, die von dir angeführt werden, obwohl sie meine Argumentation stützen...)

Ich verlinkete Markus Pössel Gravitation, = Scheinkraft??:

Bemerkenswerterweise gibt es zu dieser Doppelnatur der Gravitation - zum Teil eine Scheinkraft, zum Teil eine Gezeitenkraft - eine Entsprechung in der reinen Mathematik, genauer: in der Geometrie verzerrter oder gekrümmter Flächen.

Arrakai zu Pössel:

Markus Pössel ist einer der renommiertesten Experten für das Thema

Arrakai zu mir nach dem ich ihm mitteilte das ich Markus Pössel seit Jahren als Referenz zitiere:

Ok. Also wenn du einem ausgewiesenne Spezialisten für die SRT/ART nicht glaubst, dann kann ich das auch nicht ändern... Ich kenne kaum einen, der sich mit der Materie besser auskennt. Er ist auch auf Scienceblogs meistens die letzte Instanz (auch wenn er nicht aktiv an den Diskussionen teilnimmt). Ich bin zwar kein Fan von Autoritätsargumenten, aber wenn er und das Team des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik keine gute Quelle sein sollen, dann weiß ich auch nicht, wen du überhaupt noch als Autorität bei diesen Fragan anerkennen willst...

Unterstellst mir, vollkommen unverständlich, ich würde Pössels Aussagen anzweifeln und machst es die ganze Zeit selbst..!**
Besonders ..na ja... strange, da ich dir ja gerade als Gegenargument, zu deiner Behauptung "Gravitation sei eine Scheinkraft", gestandene 8 Seiten vorher verlinkte... und zitierte:
Beitrag von Z. (Seite 34)

Z. schrieb:
Du behauptest Gravitation sei eine Scheinkraft. Das ist einfach nicht korrekt... Da brauchen wir auch nicht lange lamentieren.

http://www.einstein-online.info/vertiefung/FahrstuhlKruemmung/index.html@searchterm=None.html (Archiv-Version vom 22.10.2019)
Zitat Pössel: Tatsächlich lässt sich die Schwerkraft der Erde auch beim Übergang in ein frei fallendes Bezugssystem nicht vollständig beseitigen (sie lässt sich nicht "wegtransformieren", wie Physiker sagen würden).
......Bemerkenswerterweise gibt es zu dieser Doppelnatur der Gravitation - zum Teil eine Scheinkraft, zum Teil eine Gezeitenkraft - eine Entsprechung in der reinen Mathematik, genauer: in der Geometrie verzerrter oder gekrümmter Flächen.

Deine Begründung muss man sich mal durch den Kopf gehen lassen, die du dann aus dem Hut zaubert:

Arrakai schrieb: Wo habe ich behauptet, dass die Gezeitenkräfte eine Scheinkraft sind bzw. dass man sie nicht spürt?
(Wieder die Frage: Zitat?)

Gezeitenkraft = apriori effekt des Gravitationsfeldes und laut Pössel natürlich der Gravitation zugehörig, welche du global als Scheinkraft bezeichnet.. und nebenbei versuchst.... die Gezeitenkraft woanders unterzubringen...
Na dann, soviel zur Scheinkraft.
Pössel den du so lobst widerspricht deinen Aussagen..
NG Z.

IngwerteeImke schrieb:Ein schwarzes Loch ist entgegen der Meinung vieler, kein Staubsauger.

Ist der Effekt bei einem Sl nicht vergleichbar, da der Raum ja quasi mit "reingezogen" wird?

Nachtrag:

Zumindest wenn ich @perttivalkonen´s Erklärung richtig verstehe:

Die Vorstellung dahinter ist die, daß ein Photon, welches sich direkt am EH befindet und von selbigem nach außen weg fliegt, quasi stehen würde. Eben weil (Lense-Thirring) der Raum selbst mit v=c ins Innere strömt.Ein kleines Stück außerhalb des EH würde ein Photon mit v=c fliegen, aber wegen des ins SL strömenden Raumes massiv verlangsamt fortfliegen. Je weiter es sich vom EH entfernt, desto schneller wäre das Photon. Genauer, desto langsamer strömt der Raum in das SL.

Wenn nun ein Objekt in ein SL fällt und dabei sagenwirmal im Sekundentakt Licht abstrahlt, welches wir sehen können, dann würden wir zunächst im Sekundentakt Licht empfangen als ferne Beobachter. Doch je näher das Objekt dem EH kommt, desto größer würden die Abstände. Der Effekt würde sich so gegen Unendlich dehnen, eben weil das letzte abgestrahlte Photon direkt am EH uns gleich gar nicht erreichen wird.

So die eine Vorstellung.

Wie wir aber gesehen haben, könnte bei einem enorm massereichen SL der Ereignishorizont so weit vom Zentrum entfernt sein, daß dort G-Kräfte wie an der Oberfläche unserer Erde herrschen. Es geht ja "nur" um die Fluchtgeschwindigkeit v=c, die bestimmt, wie groß der Schwarzschildradius ist, nicht notwendig die Stärke der lokalen Gravitationsauswirkung. Die ist mit zunehmender Größe des SL eben auch immer moderater. Nur gilt eben auch in so einem Fall: Licht, welches unter solchen geradezu "irdischen Bedingungen" den Rand verläßt, würde durch die Gravitation beim Forffliegen ständig Energie abgeben und zwangsweise "am Ende" eine unendlich lange Wellenlänge haben. (Oder eben, ein mit v=c hoch geworfener Stein würde "am Ende" v=0 haben.) In dieser Auffassung würde ein auf diesen Mega-SL-Ereignishorizont zufallendes Objekt eben für einen entfernten Beobachter in endlicher Zeit den EH erreichen, und das Licht würde nur immer rotverschobener, bis es gänzlich "unsichtbar" würde.

IngwerteeImke schrieb:Das ist schon ein wenig weit weg von meiner Wohlfühlzone aber es scheint so zu sein, dass Z da was durcheinanderbringt.

Hi @IngwerteeImke

Was glaubst du denn ist da bei mir durcheinander gelaufen..!?
Gerne dazu falls ein Hinweis..
NGse Z.

skagerak schrieb:Ist der Effekt bei einem Sl nicht vergleichbar, da der Raum ja quasi mit "reingezogen" wird?

Bei einer normalen Masse passiert in geringerem Maßstab das gleiche wie bei einem schwarzen Loch, wenn man es so betrachtet dass der Raum ins schwarze Loch fließt fließt er auch in jede andere gravitierende Masse.

skagerak schrieb:In dieser Auffassung würde ein auf diesen Mega-SL-Ereignishorizont zufallendes Objekt eben für einen entfernten Beobachter in endlicher Zeit den EH erreichen, und das Licht würde nur immer rotverschobener, bis es gänzlich "unsichtbar" würde.

Im System eines externen stationären Beobachters passiert das nie.

skagerak schrieb:Licht, welches unter solchen geradezu "irdischen Bedingungen" den Rand verläßt, würde durch die Gravitation beim Forffliegen ständig Energie abgeben und zwangsweise "am Ende" eine unendlich lange Wellenlänge haben. (Oder eben, ein mit v=c hoch geworfener Stein würde "am Ende" v=0 haben.)

Nicht nur am Ende, du wirst auch wenn du einen Millimeter über dem Horizont hoverst weder Licht noch einen Stein vom Horizont empfangen.

skagerak schrieb:Ist der Effekt bei einem Sl nicht vergleichbar, da der Raum ja quasi mit "reingezogen" wird?

Trotzdem kein Staubsauger.

Die Vorstellung dahinter ist ja die, daß jede Gravitationsquelle den Raum zu sich zieht. In diesem Sinne ein "Staubsauger", bzw. eigentlich "Raumsauger".

Dennoch wird Materie, die sich auf ihrer Geodäte entlang bewegt, von einer Gravitationsquelle eben nur abgelenkt, und gemeinhin fliegt diese Materie eben auf veränderter Geodäte an der Gravitationsquelle vorbei, in leichtem Bogen oder in einer engen "Schlinge". Ist die Gravitation hingegen stark genug, daß sie jene vorbeifliegende Materie "einfängt", dann nähert diese sich der Quelle, erhöht dabei ihre Geschwindigkeit, und schließlich reicht diese Geschwindigkleit aus für einen stabilen Orbit.

Dies zu beschreiben ist unabhängig davon, ob Du dieser "Raumsauger"-Vorstellung anhängst oder nicht, in der Realität klappts ja so oder so, egal, welcher Interpretation Du folgst.

Auch um Schwarze Löcher können sich stabile Orbits bilden. Alles quasi dasselbe, egal, ob SL oder "Stino"-Himmelskörper.

Und ebenso, wie Asteroiden nicht immer nur an Planeten vorbeifliegen oder eingefangen und in einen Orbit gezwängt werden, sondern eben auch mal abstürzen können, können Objekte eben auch in einen Stern abstürzen. Oder in ein SL. Je größer die Masse, desto größer die Chance des Abstürzens ab einer gewissen Nähe. Insofern verschlucken Schwarze Löcher halt mehr als andere Himmelskörper. Aber nicht in dem Sinne, daß alles zwangsläufig verschluckt werden müsse in SL-Nähe.

Es gibt auch Schwarze Löcher, die über eine sehr lange Zeit praktisch gar nichts verschlucken. Man nennt diese auch "nackt" oder "hungrig". Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien können z.B. solche hungrigen SL sein. In der Frühzeit einer Galaxie, als diese quasi frisch entstanden ist, mußte sich erst einmal die "geordnete Struktur" einer Galaxie aufbauen. In dieser Phase gelangte vieles auf noch chaotischen Bahnen regelmäßig in die Nähe des zentralen SL und konnte verschluckt werden. Daher finden wir bei besonders weit entfernten Galaxien, also bei besonders jungen Galaxien oft einen hell erleuchteten EH bz. wn den SL-Achsen die gewaltigen Spots. Doch irgendwann bleiben halt nur die Objekte auf stabilen Orbits über und die Schwarzen Löchern werden dann "schwarz".

Wenn zwei Galaxien einander begegnen (in ein paar Milliarden auch unsere Milchstraße und die Andromedagalaxie), werden die Bahnen der Sterne gestört, ggf, werden auch die Spiralarme "durchwirbelt", und das zentrale SL wird wieder "ordentlich futtern". Bis sich wieder eine "ordentlich aufgebaute" Spiralgalaxie gebildet haben wird.

Hi @perttivalkonen, wieder da? :)

Mich beschäftigt immer noch Deine Aussage:

perttivalkonen schrieb:Wie wir aber gesehen haben, könnte bei einem enorm massereichen SL der Ereignishorizont so weit vom Zentrum entfernt sein, daß dort G-Kräfte wie an der Oberfläche unserer Erde herrschen.

Die wurde für mich immer noch nicht eindeutig beantwortet.
Könnten da am EH g-Kräfte wie auf der Erde herrschen???
Kannst Du kurz etwas dazu schreiben?

@pukahontas
@perttivalkonen
Hui, okay, danke erst mal.

Ich vergleiche es auch nicht direkt mit einem Staubsauger, wie pertti schon gut formuliert, "Raumsauger“. Obwohl ja nicht gesaugt, sondern er zur Singularität "hineingezwungen“ sozusagen?

Dass Objekte da nicht gleich zwangsläufig mit reingeraten müssen, sondern auch auf stabilem Orbit bleiben können, ist mir soweit auch klar.

Das differenzieren zwischen Außenstehendem Beobachter und was da "wirklich“ passiert (angenommenerweise), das ist ganz schön verzwickt. Eigentlich "frisst“ das SL ggf., aber nicht beobachtbar, so in der Art?

skagerak schrieb:Eigentlich "frisst“ das SL ggf., aber nicht beobachtbar, so in der Art?

Ich hoffe du kennst den Unterschied zwischen dem was gerade in deinem Bezugssystem geschieht und dem was du in deinem Bezugssystem gerade siehst. In dem Fall wo es darum geht dass für den externen Beobachter alles knapp über dem Horizont einfriert reden wir davon was in seinem Bezugssystem geschieht, was er sieht rechnet man erst im zweiten Schritt aus.

@Arrakai
Bzgl. Gezeitenkräfte / Weyl-Tensor

Arrakai schrieb: Im Vakuum gibt es also nur eine einzige Möglichkeit, wie Gezeitenkräfte wirken können, die Gravitationswellen

arrakai schrieb: Du hast geschrieben, dass man den Weyl-Tensor nicht wegtransformieren kann, auch wenn der Ricci-Tensor verschwindet. In exakt diesem Szenario befinden wir uns in einem Raum ohne Masse, es handelt sich also um die Vakuumlösungen der Feldgleichungen. Und genau dann sind Gravitationswellen eben auch die einzige Form von Gezeitenkräften. Für alles andere wäre ja ein Objekt mit Masse nötig, und dann hätten wir wieder einen Ricci-Tensor...

Vollkommen Falsch. Äussere Schwarzschildlösung = Vakuumlösung
Wiki:

Die Schwarzschild-Metrik (auch Schwarzschild-Lösung) bezeichnet, speziell im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie, eine Lösung der einsteinschen Feldgleichungen, die das Gravitationsfeld einer homogenen, nicht geladenen und nicht rotierenden Kugel beschreibt.

Das vollständige Schwarzschild-Modell besteht aus der äußeren Schwarzschild-Lösung für den Raum außerhalb der Massenverteilung und der inneren Schwarzschild-Lösung, mit der die Feldgleichungen im Inneren der Massenverteilung unter der zusätzlichen Annahme gelöst werden, dass die Masse ein homogenes Fluid ist. Die Lösungen sind so konstruiert, dass sie an der Grenze der Massenverteilung stetig und differenzierbar aneinander anschließen....

Äußere Lösung
Die äußere Schwarzschild-Lösung ist die statische Vakuumlösung der Feldgleichungen für den Außenraum einer kugelsymmetrischen Materieverteilung.[1] Sie gilt auch für dynamische Massenverteilungen, sofern sich die Massen nur radial bewegen und die Kugelsymmetrie erhalten bleibt.[2]

Also haben wir hier eine gewaltige Masse sitzen.... von wegen geht nicht. usw usf...
Und genau hier setzt auch Weyl-Tensior im Aussenraum der Vakuumlösung an, sprich die Gezeitenkräfte haben hier rein garnix mit G-Wellen zu tun.. Hermann würde sich noch im Grab umdrehen, wenn er hörte, dass sein Tensor nur auf G-Wellen anwendbar...

Was du dann zu meinem Link camenzind, der dir zeigte was eine Vakuumlösung inkl von Massen erzeugtes Graviationsfeld ist, losgelassen hast ist j wunderprächtig:

Arrakai schrieb: Zur Vakuumlösung:
Vorab erst mal vielen Dank für das Zitat von Max Camenzind. Auch da steht (wieder mal...) exakt das, was ich die ganze Zeit schreibe... („Schwarze Löcher sind reine Geometrie“).

:) Und klar nach meinem Hinweis Camenzind, hast du mal nach Vakuumlösungen inkl. Massen nachgeschaut, und dann natürlich sehr eloquent weitergemacht.. ;)

Arrakai schrieb: Der Ricci-Tensor beschreibt die Änderung des Volumens. Wenn Objekte entlang ihrer Geodäten frei in Richtung einer Masse fallen, verringert sich zwangsläufig immer auch das Volumen (die Geodäten nähern sich ja einander an).

pukahontes schrieb: Bei Schwarzschild und Kerr ist der Ricci Tensor 0.

Arrakai antwortete: Ja, aber nur hinter dem Horizont. Davor nicht, sonst würde da ja nichts reinfallen.

pukahontes korrigierte: Das solltest du noch einmal proberechnen. Der Ricci Tensor ist überall 0, siehe Output 35.

;)

Arrakai schrieb: Du kannst also nicht entscheiden, ob du dich 1.) kräftefrei entlang einer Geodäte bewegst oder 2.) deiner Geodäte nicht folgst („schwerelos“), d.h. wegbeschleunigt wirst.

;)

perttivalkonen schrieb:
Auch hier mal ne Zwischenfrage: Wie soll denn bittschön im Freien Fall ne Sanduhr oder ein Pendel funzen?

Arrakai antwortete: Gar nicht

Danach nochmal: Natürlich funktioniert beides im freien Fall... Vergesst das...

;)

Später noch..., is ja echt anstregend die Fehler hören anscheinend garnet mehr auf..
NGse Z.

pukahontas schrieb:Skagerak schrieb:
In dieser Auffassung würde ein auf diesen Mega-SL-Ereignishorizont zufallendes Objekt eben für einen entfernten Beobachter in endlicher Zeit den EH erreichen, und das Licht würde nur immer rotverschobener, bis es gänzlich "unsichtbar" würde.

pukahontes antwortete: Im System eines externen stationären Beobachters passiert das nie.

Hi pukahontas....
könntest du dass bitte genauer erklären.. Ist ein unendlich Rotverschobenes Signal noch irgendwie detektierbar... od. "ZD" oder wie meinst dus.
Danke. Z.

Das Photon kommt nicht an, das steht auf der Stelle.

Z. schrieb:Für alles andere wäre ja ein Objekt mit Masse nötig, und dann hätten wir wieder einen Ricci-Tensor...

Das ist falsch, den Ricci Tensor hast du nur innerhalb der Masse (also in Vakuumlösungen wie Schwarzschild und Kerr nirgends außer direkt bei der Singularität) ungleich 0, nicht außerhalb (es sei denn du berücksichtigst die kosmologische Konstante, dann ist er nirgends 0)

@IngwerteeImke
Ach was, von mir aus sollen sie ruhig, kein Problem. Es muss ja auch mal Diskussionen auf hohem Niveau geben (die nicht ständig von doofen Ottos gestört werden). Wenn es einen Laien ernsthaft interessiert, findet er schon Möglichkeiten, sich da heranzuarbeiten. Man sieht halt aber auch, dass Menschliches/Zwischenmenschliches hier ebenso wenig außen vor bleibt wie bei den Trash-Talks.

pukahontas schrieb:Ich hoffe du kennst den Unterschied zwischen dem was gerade in deinem Bezugssystem geschieht und dem was du in deinem Bezugssystem gerade siehst.

Die Relativität der Gleichzeitigkeit?

skagerak schrieb:Die Relativität der Gleichzeitigkeit?

Nein, die Lichtlaufzeit.