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Schwarzes Loch 09 Mai 2022 02:00 #1954

  • Frank
  • Franks Avatar Autor
Hallo,

warum muss ein schwarzes Loch eine Singularität sein, wieso kann es nicht eine sehr dichte Kugel sein ?

Schwarzes Loch 09 Mai 2022 10:33 #1956

Was im Inneren eines SL vorgeht, wird man nie erfahren. Nach Newton gibt es keinen Grund, warum die Materie und Energie nicht unaufhaltsam zum Zentrum gezogen und gedrückt werden sollte.

In einer Hohlkugel gibt es zwar keine Kräfte. Jedes Teilchen im Inneren zerstört dieses Gleichgewicht jedoch. Auf die Schale der Hohlkugel selbst wirkt allerdings ihre gesamte eigene Gravitationskraft und drückt sie zum Zentrum.

Bei Festkörpern zB auf der Erdoberfläche wird dies durch die lokalen elektromagnetischen Kräfte verhindert. Bei einem normalen Stern wird dies durch den Druck, also die Temperatur im Inneren verhindert bzw stabilisiert. Bei einem Weißen Zwerg (WD) wird dies durch den Fermidruck der Elektronen verhindert. Beim Neutronenstern (NS) wird es durch den Fermidruck der Neutronen verhindert. Wenn auch dieser nicht ausreicht, um der Gravitation zu widerstehen, dann entsteht ein SL. Ob die Quarks innerhalb des rs einen Fermidruck entwickeln, der der Schwerkraft widerstehen kann, ist unklar.

Nach der ART kommt die Zeitdilatation hinzu, die dazu führt, dass bei rs die gebundene Masse c²m+V=0 beträgt. Die Gesamtenergie eines Teilchens besteht dann aus kinetischer Energie ähnlich einem Photon. Von außen betrachtet kann sich das Teilchen auch nicht mehr bewegen, es ist "festgefroren". In Eigenzeit berechnet, merkt das Teilchen zwar nichts davon, was allerdings nichts darüber aussagt, ob es sich überhaupt noch jemals weiter nach Innen bewegt.

Jedenfalls ist bei einem Radius von 3rs der Punkt erreicht, wo beim Absinken weniger potentielle Energie frei wird als für die zusätzliche kinetische Energie im Orbit benötigt wird. Dies ist daher der letzte stabile Orbit. Weiter innen gibt es keinen natürlichen Orbit durch ein fallendes Teilchen. Es wäre nur denkbar durch Impulsübertrag zB durch einen Stoß mit einem anderen Teilchen. Bei r=2rs wäre im Orbit so viel Geschwindigkeit wie die Fluchtgeschwindigkeit erforderlich, bei einer kleinsten Bahnstörung stürzt das Teilchen endgültig nach Innen oder nach außen und entkommt. Und bei r=1,5rs ist der Punkt erreicht, wo sich das Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit im Orbit bewegen müsste. Dies ist der einzige mögliche und sehr instabile Orbit für Photonen. Weiter innen muss sich alles entweder nach innen oder nach außen bewegen, es gibt keinen Orbit ohne zusätzlichen Schub eines Triebwerkes oder Druck von innen. Und bei rs kann sich nichts mehr nach außen bewegen, gar nichts, auch nicht Licht. Nach dem River Modell bewegt sich der Raum mit Lichtgeschwindigkeit in Richtung Zentrum, alles wird mitgerissen, nichts kann schneller in Gegenrichtung "schwimmen".
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Schwarzes Loch 09 Mai 2022 14:41 #1957

  • Frank
  • Franks Avatar Autor
Wenn ich das also jetzt Richtig verstanden habe, könnte es eine Kugel mit hoher Dichte sein.

Das würde es auch für mich plausibel machen, ich habe ein Problem damit, wenn Dinge einfach so "verschwinden", weil das nicht der Fall ist und wenn ein Stern ein schwarzes Loch wird und das ein winziger Punkte (Singularität) ist, wäre es ja der Fall. Wieso sollte dann ein schwarzes Loch unterschiedliche Massen haben oder unterschiedliche Größen, wenns in einem winzigen Punkt zusammen gepresst wäre, gäbs da doch keinen Grund zu (ja, Materie verschwinden ja nicht einfach so, genau das ist es ja). Deshalb kann es für mich auch kein Loch in der Raumzeit sein, dann wäre die Masse des Sterns (oder der Millionen oder Milliarden Sterne) ja weg, gleiche mit nem weißen Loch, was das Gegenstück sein soll, selber Fall, die Masse wäre ja auch weg, die kann ja nicht ins weiße Loch übergehen und gleichzeitig im schwarzen Loch bleiben.
Wenn ein schwarzes Loch aber eine feste Kugel wäre, würde es die unterschiedlichen Massen und Größen erklären.
Ich bin mir sicher, das schlauere Leute als ich, die Singularität erklären können, aber es würde mir mehr helfen, wenn mir jemand erklären könnte, warum es keine feste Kugel sein kann. (obwohl wie am Anfang geschrieben, Newton scheint es ja nicht ausgeschlossen zu haben)

Schwarzes Loch 10 Mai 2022 03:45 #1961

Wieso sollte dann ein schwarzes Loch unterschiedliche Massen haben oder unterschiedliche Größen

Das ist wohl ein Misverständnis.

Der rs ist der Ereignishorizont, und dieser ergibt sich unmittelbar aus der Masse. Es spielt überhaupt keine Rolle, wie die Masse im Inneren angeordnet ist, solange dies kugelsymmetrisch ist.

Die Masse wiederum ergibt sich einfach aus der Masse, und diese ist naturgemäß bei jedem SL anders und ändert sich laufend durch Akkretion.

Es gibt bisher keine quantentheoretische Erklärung, wie dicht das Quarkplasma sein kann und welcher Gegendruck dabei entsteht.

Allerdings verwandelt sich die starke Kernkraft bei immer kleineren Abständen in eine abstoßende Kraft, und diese scheint sehr schnell anzusteigen.

Dabei handelt es sich nicht um die Fermikraft, die erst bei einer größeren Anzahl von gleichen Elementarteilchen auftritt und auch von der Temperatur (Impuls) abhängt. Nach einfacher Rechnung wäre der Radius gemäß Fermidruck kleiner als der rs.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

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