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Gravitationswelle/ Schwarzes Loch 16 Sep 2022 09:18 #2444

  • Susanne 27
  • Susanne 27s Avatar Autor
Hallo liebes UWudL Team,

Was passiert denn mit einer Gravitationswelle, wenn sie durch ein schwarzes Loch „rollt“?
Wenn sie auf andere Himmelskörper trifft, scheint sie diese ja einfach zu durchdringen und unverändert weiter zu laufen.
Aber wie reagiert sie auf so starke Gravitation, wie sie ein SL ja hat?
Verschluckt das SL die GW an dieser Stelle? Oder wird sie gekrümmt oder abgelenkt?
Oder bleibt sie davon unbeeindruckt?

Oder, oder, oder….?

Viele Grüße und vielen Dank für die tolle Wissensvermittlung, auch für Laien.

Susanne

Gravitationswelle/ Schwarzes Loch 16 Sep 2022 11:26 #2445

Die GW wird verschluckt.

Leider wird man den genauen Verlauf wohl nicht beobachten können.

Gravitationswelle/ Schwarzes Loch 28 Sep 2022 14:47 #2456

  • Uwe
  • Uwes Avatar Autor
Hallo liebes UWudL Team,

bzgl. schwarzen Löchern habe ich zwei Fragen:

1. Hawking Strahlung:
Falls eine Hawking Strahung gibt, verstehe ich noch nicht, warum dadurch ein schwarzes Loch dadurch masseärmer werden soll?
Dies kommt daher, dass nach meinem Verständnis sich zwar Antiteilchen/Teilchenpaare genau am Ereignishorizont bilden und eins "hineinfällt" und das andere nach draußen geht, sie also nicht wieder zerstrahlen. Falls ein Antiteilchen hineinfällt, würde es irgendwann mit einem Teilchen darin zerstrahlen. Allerdings müsste die Erzeugung doch symmetrisch verlaufen, also genausoviele Antiteilchen, wie Teilchen hineinfallen und dadurch auf Null herauskommen?

2. Materiezustand im schwarzen Loch/Singularität und bis auf welchen Punkt verdichtet sich die Materie:
Ich habe mich gefragt, ob die Frage nach dem Materiezustand (Singularität im schwarzen Loch) überhaupt eine sinnvolle Frage in diesem Universum ist. Wenn ich mir vorstelle ich wäre im innersten Punkt bei der Entstehung eines schwarzen Lochs bei einer Super Nova, dann würde doch meine Zeit zwar langamer, aufgrund der Masse des Sterns verlaufen, jedoch nicht so stark wie später, wenn das Loch entsteht. Dies müsste daher kommen, weil das Gravitationsfeld geringer ist, da die Masse in größerem Raum verteilt ist. Wenn die Masse unter der Gravitation zusammen fällt, habe ich im Zentrum doch den inversen Eindruck, wie ein Außenstehender Beobachter. Von Außen geht meine Zeit immer langsamer, also umgekehrt, wenn ich im Zentrum beobachte müsste die Zeit außerhab immer schneller gehen. Wenn die Zeit außen immer schneller geht, müssten doch auch pro meiner Zeiteinheit, als Beobachter im entstehenden schwarzen Loch, mehr Hawkingstrahlung emittiert werden, also der Zertrahlungsprozess sich beschleunigen. Die entscheidende Frage ist doch dann, was ist schneller, das Komprimieren durch die Gravitation oder das zerstrahlen? Falls die Zerstrahlung schneller wächst aufgrund der zeitlichen Dilitation dann könnte man doch daraus ein Szenario bauen, wo die Singularität vermieden wird, weil ich die Materie nicht beliebig komprimieren kann, weil dann die Zeit innerhalb des Objekts so langsam vergeht, dass der Mechanismus des Zerstrahlens gewinnt. Also von innen betrachtet gibt es eigentlich kein schwarzes Loch, sondern nur ein Prozess, des in sichs zusammenfallen, bis die Hawkingstrahlung durch die Zeitdilation so groß gerworden ist, dass es direkt wieder zerfällt. Von außen betrachtet, ist das aber aufgrund der Zeitdilation so langsam, dass es 10^x mit x >60 Jahre dauert.

Wo liegt mein Denkfehler? Im voraus vielen Dank.

Viele Grüße
Uwe

Gravitationswelle/ Schwarzes Loch 28 Sep 2022 18:32 #2459

Allerdings müsste die Erzeugung doch symmetrisch verlaufen, also genausoviele Antiteilchen, wie Teilchen hineinfallen und dadurch auf Null herauskommen?

Dies dürfte ein Missverständnis sein. Antimaterie bedeutet ja nicht negative Energie, sondern alles ist gespiegelt mit Ausnahme der Energie.

Mit anderen Worten könnte man denken, dass also Strahung abgegeben wird und zugleich das SL schwerer wird. Dem steht jedoch der Energiehaushalt des Vakuum entgegen. Die Energie steht nur kurzzeitig zur Verfügung, entsprechend der Unschärferelation. Danach holt sich das Vakuum sozusagen die Energie wieder, und da ist nur noch das SL.

Man kann es sich wohl leichter so vorstellen, dass ein Teilchen aus dem SL heraustunnelt.

Wenn die Zeit außen immer schneller geht, müssten doch auch pro meiner Zeiteinheit, als Beobachter im entstehenden schwarzen Loch, mehr Hawkingstrahlung emittiert werden,

Das kann man so nicht vergleichen, denn die Strahlung entsteht am Horizont. Was im Inneren des rs wirklich abläuft, kann niemand wissen. Zwar läuft die Eigenzeit eines freifallenden Beobachters weiter, bis er das Zentrum erreicht, doch dies basiert auf der Annahme einer Zentralsingularität, die sich zwar logisch ergibt, aber nicht zwingend ist. Die ART beschreibt ausschließlich die Gravitation, und schon eine Blumenvase auf dem Tisch widerspricht dem freien Fall. Feststoffe, Weiße Zwerge und Neutronensterne sind nur durch andere Kräfte erklärbar. Was hinter dem rs passiert, weiß man einfach nicht. Bereits im Falle zu hoher Ladung kann ein SL im Inneren nach Reißner Nordström gravitativ abstoßend wirken. Die Ladung ist zwar in der Praxis minimal, aber es ist eben so, dass die ART nur einen Teil der Physik beschreibt.
Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

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