Sonni1967 schrieb:Sonni1967 schrieb:Aus Sicht eines entfernten Beobachters der auf einenElefanten guckt (welcher auf den Ereignishorizont eines schwarzen Loches trifft) löst sich dieser in eine Aschewolke auf (wegen der Hawking - Strahlung). Also tot.
Meinst du damit die Black Hole Firewall? Könnte man aus der Quantentheorie ableiten, wäre aber ein Widerspruch zur ART.
Wir wissen ja, dass die Hawking-Strahlung sehr kalt sein muss:
T_h = \frac{\hbar\, c^3}{8 \pi\, MG\, k_b} = 6,2 \cdot 10^{-8}\, K \Big( \frac{M_{\circledcirc}}{M}\Big)
Bei 6 * 10
9 Sonnenmassen wäre das also eine Temperatur von T
h = 1,0333 * 10
-17 K. (Au0er, ich habe mich verrechnet...;))
Da stellt sich dann die Frage, wie die Strahlung mit so wenig Energie überhaupt aus dem Einflussbereich des Schwarzen Lochs entkommen soll, wenn sie extrem nahe am Ereignishorizont entsteht. Wenn man eine Temperatur unterstellt, die dafür hoch genug wäre, dann würde daraus in der Tat eine "Feuerwand" entstehen, die alles verbrennt. Das stünde dann aber im Widerspruch zur ART, denn das Äquivalenzprinzip verlangt ja, dass der frei fallende Beobachter beim Passieren des Ereignishorizonts keine Veränderung feststellen kann. (Außer die Gezeitenkräfte, daher die 6 * 10
9 Sonnenmassen;)).
Mittlerweile gibt es aber gute Gründe für die Annahme, dass die Hawking-Strahlung
nicht nahe am Ereignishorizont entsteht. Siehe folgenden Artikel von Sabine Hossenfelder, inkl. Quellenangaben (das meiste, was ich hier zur Hawking-Strahlung schreibe, kommt von ihr):
"Hawking radiation is not produced at the black hole horizon."
http://backreaction.blogspot.com/2015/12/hawking-radiation-is-not-produced-at.html
Alteiche schrieb:Ich dachte immer Hawkingstrahlung hat etwas mit Virtuellen Teilchen am Erignishorizont zu tun und ist ein von einfallender Materie völlig unabhängiges Phänomen.
Nach der gängigen Erkläung basiert die Hawkingstrahlung darauf, dass im Vakuum permanent Paare von Teilchen und Antiteilchen entstehen. Am Horizont kann es dann vorkommen, dass ein Teilchen vor dem Ereignishorizont entsteht, sein zugehöriges Antiteilchen aber dahinter. Das Antiteilchen besteht aus negativer Energie und entzieht damit dem Schwarzen Loch Energie. Das andere Teilchen besteht aus positiver Energie und fliegt weg, das ist dann die Hawkingstrahlung. (Bitte korrigieren, falls nötig.)
Aber das ist eigentlich nicht richtig, zumindest laut Bee, auch wenn Stephen Hawking das selbst so (oder so ähnlich) erklärt hat. Allerdings natürlich nur in seinen populärwissenschaftlichen Publikationen, eigentlich ist das alles reine Mathematik. Es handelt sich laut ihr also um eines der vielen Bilder, die die Situation nicht korrekt beschreiben und höchstens dem allerersten Verständnis dienen (wie das Gummituch)...
Das fängt schon damit an, dass die Strahlung gar nicht direkt am Horizont entstehen kann. Und geht weiter damit, dass im Vakuum eigentlich gar keine virtuellen Teilchen und Antiteilchen entstehen. Wobei, ganz falsch ist das natürlich auch wieder nicht. Martin hat zufällig vor kurzem einen Artikel dazu geschrieben:
"Entstehen im Vakuum ständig Teilchen?"
http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2019/04/07/vakuum/Für die Erklärung der Hawling-Strahlung taugen diese Teilchen aber nicht.
Z. schrieb:Die H-Strahlung entsteht prinzipiell unabhängig vom Beobachter
Das stimmt zumindest laut Bee nicht. Hier ein Erklärungs
versuch in Anlehnung an ihre Aussagen (der eigentlich auch nur schlecht sein kann - wie gesagt basiert die Theorie der Hawking-Strahlung eigentlich nur auf Mathematik ohne Anschauung -, aber immerhin besser sein soll):
Das Vakuum ist dadurch definiert, dass es den Zustand der kleinstmöglichen Energie hat und dass es für alle
unbeschleunigten Beobachter gleich aussieht. Wichtig: Die Energie ist nicht null (Nullpunktsenergie) und es sieht nicht zwingend für alle Beobachter gleich aus.
Die Fluktuationen im Vakuum sind Quantenfluktuationen. D.h. dass unterschiedliche Beobachter mit unterschiedlichen Bewegungszuständen sich nicht darüber einig sind, wie viel Energie im Vakuum steckt (da ihre Beobachtungen einen Messprozess darstellen, und für den gilt die Unschärferelation). Da die Energie im Quantenfeld aber die "Anzahl der Teilchen" bestimmt, können sich die beiden Beobachter auch darüber nicht einig sein. Wobei es sich bei den Teilchen ja genauer gesagt um Überlagerungszustände der Quantenfelder handelt - es handelt sich, um doch noch mal das Teilchenbild aufzugreifen, also eher um Photonen (oder sind es sogar welche?!) als um z.B. Elektronen. (Das ist ein weiterer Grund, weshalb das Bild mit den Teilchen-Paaren nicht ganz stimmig sein kann.)
Jetzt kommt das Schwarze Loch ins Spiel: Zeit in der Nähe des Schwarzen Lochs vergeht langsamer, wegen der bereits häufig erwähnten gravitativen Zeitdilatation. Es kann also zwei Beobachter geben, die das Schwarze Loch zu unterschiedliche Zeiten sehen. Über die kinematische Zeitdilatation kann dieser Effekt noch verstärkt werden.
Dass die Zeit nahe dem Schwarzen Loch langsamer läuft, haben wir schon häufiger besprochen. Der eine Beobachter sieht also noch Bereiche der Raumzeit, die der andere Beobachter aufgrund der gravitativen Zeitdilatation und der unterschiedlichen Beschleunigungen nicht mehr sieht. Die Quantenfelder in diesem Bereich (und damit auch Überlagerungszustände / Teilchen) enthalten Energie, und diese wird als Hawking-Strahlung emittiert.
Wie es Bee ausdrückt:
That, really, is the origin of particle emission from black holes: what is a “particle” depends on the observer. Not quite as simple, but dramatically more accurate.
Auf eure Meinungen dazu bin ich gespannt. Und ich bin auch gespannt, wie viele Fehler ihr ggf. findet (in meinen Erläuterungen und ggf. dem Originaltext von Bee.
:))
Arrakai schrieb:Mit Tensoren rechnen, DGLen lösen, und das manuell... Kann ich nicht...
pukahontas schrieb:Ich persönlich würde aus den hier erwähnten Gründen kein Geld auf die Hawkingstrahlung wetten, und Roy Kerr anscheinend auch nicht. Dagegenzuwetten traue ich mich aber auch nicht, weswegen ich bis ich mir einen tieferen Einblick in das Thema erarbeitet habe neutral bleibe.
skagerak schrieb:Klingt gar nicht so schlecht. Wo kann man darüber lesen?
