Ein Schwarzes Loch=Universum?

@sarevok
Unendliche Dichte und unendliche Wärme....der Gedanke ist nicht übel....taugt aber nichts bei einem SL. Überleg doch Mal was Wärme ist und wie sie entsteht.... Und dann Versuch das Mal hinter dem Schwarzschild Radius zu praktizieren. Merkst Du den Denkfehler 🙄

dawn62 schrieb:Unendliche Dichte und unendliche Wärme....der Gedanke ist nicht übel....taugt aber nichts bei einem SL. Überleg doch Mal was Wärme ist und wie sie entsteht....

du willst mir sagen was auch immer es ist es ist jenseits von wärme jenseits von Hitze solche begriffe taugen da nichts mehr

wir haben kein Wort dafür aber in dem sinne "warm" ist es schon ja? so in der Art eine Atomschmelze ist ein Witz dagegen

Abend :)

Mich ärgert es ein wenig, wenn jemand einfach mal irgendetwas behauptet obwohl es feststeht. Aber gut, es ist vielleicht auch ein Hilfe hier mal eine Frage zu stellen.

Ok, warum ich hier wieder mal was schreibe...

Hab die letzten Wochen mir über 200 Stunden Weltallfilmchen angeschaut und mir ist so eine Frage angewachsen:

Laut A. Einstein, ist die Zeit eine andere wenn man schneller unterwegs ist. U. Walter beschreibt es folgendermaßen: Ich sehe mich Tick, Tick, Tick. Jemand der mit zb. 20% der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist, der sieht mich langsamer also Tick Pause Tick Pause Tick.

Soweit so gut.

Auf folgendes Problem bin ich gestoßen:

Angenommen, wir möchten den nächsten Stern besuchen Proxima Centauri (kommt demnächst ein Berich, da von diesen Radiowellen empfangen worden sind) brauchen wir 4,24 Lichtjahre. Hin und zurück dann grob 8,48 Lichtjahre.

Und hier komme ich leider nicht mehr mit.

Wenn ich diese Entfernung mit 20% der Lichtgeschwindigkeit reisen würde hin und zurück, brauche ich 42,4 Jahre, aber auf der Erde würden mehr Jahre vergehen, d. h. Ich würde 42,4 Jahre altern, aber auf der Erde würden mehr als 42,4 Jahre vergehen.

Und hier hab ich ein Problem:

Sobald ich schneller unterwegs bin als auf der Erde, vergeht die Zeit langsamer.

Wenn ich mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs bin, ergeht die Zeit überhaupt nicht? Bzw. bleibt die dann stehen und ich würde nie Sterben? Natürlich nur Theorie.

@sarevok
Versuche mir doch Mal Wärme zu erklären wenn die Atomgitterstruktur nicht mehr schwingen kann. Dafür bekommst Du den Nobelpreis 👍

dawn62 schrieb:wenn die Atomgitterstruktur nicht mehr schwingen kann.

du wirst lachen aber darüber habe ich schon sehr intensiv nachgedacht

bin aber zu keiner Antwort gekommen sry

wobei? müsste nicht eigentlich da eine Anziehung zum Kern hin besteht ganz offensichtlich

auch im inneren des Schildes eine Art Strom von allen Seiten zum Kern hin fließen? (nur extrem kompremiert)

und dieser wäre jenseits von "hot"

@sarevok
Wenn wir von der Physik ausgehen die uns bekannt ist, ist es dort dann sehr sehr kalt !

dawn62 schrieb:Wenn wir von der Physik ausgehen die uns bekannt ist, ist es dort dann sehr sehr kalt !

Ja ok Denkfehler war drin habe kurz vergessen wie schwarz das Schwarzschild ist

t-tc schrieb:Wenn ich mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs bin, ergeht die Zeit überhaupt nicht? Bzw. bleibt die dann stehen und ich würde nie Sterben? Natürlich nur Theorie.

Erstmal kannst "du" nicht mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein, das ist ja der Witz bei der Sache. Aber nehmen wir mal an, du würdest immer schneller und schneller werden, der Lichtgeschwindigkeit immer dichter kommen (und könntest das irgendwie überleben), dann würde aus deiner Perspektive die Zeit immer noch ganz normal vergehen. Du hättest nicht eine Sekunde Lebenszeit gewonnen und wärst aus deiner Perspektive auch nicht unsterblich.
Das Universum um die herum würde allerdings immer schneller und schneller altern. Da die kosmische Expansion das Universum irgendwann auseinanderreißt, zumindest soweit wir wissen, wäre das dann wohl der Endpunkt deiner Reise, der Kältetod des Universums.

paxito schrieb:Da die kosmische Expansion das Universum irgendwann auseinanderreißt, zumindest soweit wir wissen

Wissen wir das wirklich, oder ist diese grässliche Vorstellung nur das Produkt komplett untauglicher Vergleiche des Universums mit Luftballons? :)

sarevok schrieb:Diejenigen Teilchen oder Antiteilchen, die dem Schwarzen Loch entkommen, bilden die Hawking-Strahlung.

Quelle: Wikipedia: Hawking-Strahlung

In Bezug auf die Hawking-Strahlung kommt es bei Laien häufig zu falschen Vorstellungen, und Formulierungen wie die aus Wiki zitierte tragen viel dazu bei.

Formal mag das richtig sein, aber man kann gar nicht oft genug darauf hinweisen, dass etwas was DEM Schwarzen Loch entkommen ist, nicht IN ihm gewesen sein kann.

Das, was da bei der hypothetischen Hawking-Strahlung "entkommt", war niemals (!!!!!) im Schwarzen Loch, sondern zu jedem Zeitpunkt außerhalb.

Es wird angenommen, dass bei Vakuumfluktuationen für extrem kurze Zeit Teilchen/Antiteilchen-Paare entstehen und wieder vergehen. Geschieht dies nahe am EH eines SL, kann der Teil dieses Paares mit negativer Energie in das SL fallen, und der andere entkommt mit positiver Energie als reales Teilchen.

Ich denke mal, das war es, worauf dich mein alter Kumpel kuno auf seine typische Art hinweisen wollte. Ich verfolge da eher die Strategie, Missverständnisse aufzuklären, bevor sie sich vertiefen und letztlich eine zielführende Diskussion unmöglich machen.

Peter0167 schrieb:Formal mag das richtig sein, aber man kann gar nicht oft genug darauf hinweisen, dass etwas was DEM Schwarzen Loch entkommen ist, nicht IN ihm gewesen sein kann.

Das, was da bei der hypothetischen Hawking-Strahlung "entkommt", war niemals (!!!!!) im Schwarzen Loch, sondern zu jedem Zeitpunkt außerhalb.

Ja gestern Nacht ist mir das auch klar geworden

nachdem dawn mich auf meinen Fehler aufmerksam gemacht hat

danke :)

:merle: @Peter0167

Peter0167 schrieb:Geschieht dies nahe am EH eines SL, kann der Teil dieses Paares mit negativer Energie in das SL fallen, und der andere entkommt mit positiver Energie als reales Teilchen.

Ist es wirklich so, dass immer nur die "negativen" Teilchen ins Loch fallen?

Oder sollte es nicht so sein,
dass beide Arten (+ und -) zu je 50% Wahrscheinlichkeit betroffen sind?

t-tc schrieb:Sobald ich schneller unterwegs bin als auf der Erde, vergeht die Zeit langsamer.

Die Relativitätstheorie trägt ihren stolzen Namen nicht grundlos, es geht um Relationen, also den Vergleich unterschiedlicher Dinge.

In deinem Beispiel ist es der Vergleich zweier Uhren, die in einer bestimmten Relation zueinander stehen (sie bewegen sich voneinander weg, bzw. aufeinander zu). Betrachtet man jede Uhr für sich, also in ihrem eigenen Ruhesystem, spielt die Relativgeschwindigkeit zur anderen Uhr keine Rolle, die Zeit vergeht konstant.

Erst der Vergleich zueinander bewegter Uhren ergibt einen Unterschied. Salopp sagt man: "bewegte Uhren gehen langsamer", aber welche Uhr sich bewegt, und welche ruht, ist wegen der Gleichberechtigung aller Bezugssysteme (bei gleichförmiger Relativbewegung) frei wählbar. Das heißt, die Uhr auf der Erde könnte behaupten, sie ist in Ruhe, während die Uhr im Raumschiff sich bewege. Ebenso könnte die Raumschiff-Uhr sagen: Nö, ich bin in Ruhe, und die Erd-Uhr bewegt sich. Wer hat nun recht? Beide!

Und genau damit hat der menschliche Verstand erhebliche Probleme. Er ist es nicht gewohnt, über Bezugssystemgrenzen hinaus zu denken, und verhaspelt sich zwangsläufig. Es ist daher sinnlos, sein eigenes Ruhesystem (Raumschiff) als gleichförmig bewegt zu definieren, und darauf zu hoffen, langsamer zu altern. Dieser Effekt ist nur für den Beobachter im Bezugssystem Erde real beobachtbar. Umgekehrt macht der Raumfahrer die gleiche Beobachtung mit der Erde.

Komplizierter wird es dann, wenn beschleunigte Relativbewegungen ins Spiel kommen :)

delta.m schrieb:Ist es wirklich so, dass immer nur die "negativen" Teilchen ins Loch fallen?

Laut Wiki ist das so. Bei den Vakuumfluktuationen handelt es sich zunächst mal um virtuelle Teilchenpaare. Erst wenn sie am EH getrennt werden, wird aus dem Teil welches "entkommt" ein reales Teilchen mit positiver Energie. Zwangsläufig muss also der "verschluckte" Teil die negative Rolle übernehmen. Damit will ich sagen, ich habe letztlich auch keine Ahnung :)

perttivalkonen schrieb:Und nur das Teilchen, welches ins SL fällt, durchdringt den Ereignishorizont. In die andere Richtung aber dringt noch immer nichts durch. Hawkings "Information verläßt das SL ist nur ein Äquivalent, denn das entkommende Teilchen birgt nur die Information über sein Antiteilchen, welches ins SL gegangen ist und dort zum SL-Abbau beiträgt, quasi "Information vernichtet". Somit gibt es nun außerhalb so viel Information mehr, wie innerhalb verloren gegangen ist.

Nicht unbedingt. Laut Hawkings früheren Arbeiten ist das zwar der Fall, daher spricht man ja auch vom Informationsparadoxon. Im Jahr 2004 hat Hawking auf der "17th International Conference on General Relativity and Gravitation" aber eingeräumt, dass er sich geirrt hat: "In this talk, I have argued that quantum gravity is unitary, and information is preserved in black hole formation and evaporation"

dawn62 schrieb:Versuche mir doch Mal Wärme zu erklären wenn die Atomgitterstruktur nicht mehr schwingen kann. Dafür bekommst Du den Nobelpreis

Ich denke, du meinst Temperatur? Für die Wärme ist das kein Problem, das ist ja nur die Aufnahme bzw. Abgabe von Energie eines thermodynamischen Systems.

Ein Schwarzes Loch nimmt ziemlich viel Energie auf. Und steigert dabei ständig seine Entropie, es ist sogar ein Ort höchst möglicher Entropie. Entropie assoziiert man ja gemeinhin mit Wärme, und es gibt laut Bekenstein auch Parallelen (siehe z.B. https://arxiv.org/abs/1410.1486).

Da es praktisch keinen Wärmetransport nach außen gibt, ist das Schwarze Loch an sich (also ohne Akkretionsscheibe etc.) allerdings tatsächlich sehr kalt. Einige Millionstel Kelvin durch die Hawking Strahlung...

Peter0167 schrieb:Wissen wir das wirklich, oder ist diese grässliche Vorstellung nur das Produkt komplett untauglicher Vergleiche des Universums mit Luftballons? :)

Es wird eher nicht "zerreißen" (Big Rip), sondern "lediglich" den Kältetod sterben (Big Freeze).

Beim Versuch meinen unbändigen Wissensdurst zu löschen, bin ich gerade auf eine Sache gestoßen, die ich bisher noch nie bedacht habe.

Um ein virtuelles Teilchenpaar zu erschaffen, wird Energie benötigt. So weit ist das schon mal klar gewesen. Diese Energie stammt offenbar aus dem Quantenvakuum ... das nehme ich mal so hin. Aber in Bezug zur Hawking-Strahlung ist es offenbar auch wichtig, ob sich diese Energie von "innerhalb" oder von "auerhalb" des SL geborgt wird.

Kommt die Energie von innerhalb, verliert das SL beim "Entkommen" eines Teilchens an Energie, so ist es zumindest hier beschrieben:

https://www.spektrum.de/astrowissen/astro_sl_hawk.html

Materialisiert sich nun ein solches Paar nahe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Loches, so ist es möglich, dass eines der Teilchen in das Schwarze Loch fällt, während das andere ins Unendliche entweicht. Aus dem virtuellen Teilchen wird so ein reales, ein messbares Teilchen. Stammt die Energie für das virtuelle Teilchenpaar vom Schwarzen Loch, so bietet der Hawking-Effekt eine Möglichkeit Energie aus dem Schwarzen Loch zu extrahieren. Die Lebensdauer Schwarzer Löcher ist also begrenzt! Man sagt, Schwarze Löcher können durch die Emission von Hawking-Strahlung verdampfen oder evaporieren

Über diesen Aspekt hatte ich bisher noch gar nicht nachgedacht :)

Zudem wurde mir durch den Artikel auch noch klar, worum es sich bei "virtuellen" Teilchen handelt...

Nach der Quantentheorie ist der ganze Raum - auch das Vakuum - gefüllt mit Paaren virtueller Teilchen und deren Antiteilchen. Deren Energie ist so gering, dass die Teilchen im Rahmen der Heisenbergschen Unschärferelation (Ort-Impuls-Unschärfe, Energie-Zeit-Unschärfe) eine sehr kurze Lebensdauer haben und daher nicht zu messen sind. In diesem Sinne nennt man sie virtuell. Ständig annihilieren, d.h. zerstrahlen, diese Teilchen mit ihrem entsprechenden Antiteilchen und bilden sich in Paaren wieder neu. Das Quantenvakuum ist also kein ruhiger Ort, sondern ein komplexes Gebilde, das von virtuellen Teilchen bevölkert ist. In der Fachsprache sprechen die Physiker auch vom Quantensee.

Super einfach erklärt ... genau so brauche ich das. Ich hoffe, es trägt auch bei anderen zum besseren Verständnis bei. :)

Peter0167 schrieb:Super einfach erklärt ...

Stimmt, aber (mindestens) eine Sache ist mir da noch unklar:

Peter0167 schrieb:Materialisiert sich nun ein solches Paar nahe des Ereignishorizonts eines Schwarzen Loches, so ist es möglich, dass eines der Teilchen in das Schwarze Loch fällt, während das andere ins Unendliche entweicht.

Wie ist es dem einen Teilchen möglich aus dem starken Gravitationsfeld des SL's zu entweichen,
während das andere hineinfällt?

ps:
Dazu fällt mir noch ein:
Vllt. bewegen sich diese "Teilchen" mit LG, dann wäre es eventuell möglich? ... hmmm

Arrakai schrieb:Es wird eher nicht "zerreißen" (Big Rip), sondern "lediglich" den Kältetod sterben (Big Freeze).

Ehrlich gesagt gerät da meine Vorstellungskraft an ihre Grenzen. Der Raum dehnt sich aus und die Geschwindigkeit mit der dies geschieht nimmt zu. Irgendwann müsste doch diese Ausdehnungsgeschwindigkeit größer sein, als die Bindungskräfte innerhalb von Atomen, selbst Atomkernen? Oder nicht?