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THEMA: Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht

Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 23 Dez 2015 03:20 #1755

Hallo,

ich hoffe hier darf man auch Fragen zu den Youtube Videos von Urknall, Weltall und das Leben stellen.

Praktisch alles was ich über Physik weiß habe ich von Urknall Weltall und das Leben bzw. von den Sendungen von Harald Lesch / Josef Gaßner und ähnlichen Produktionen.

Dennoch stellt sich mir eine Frage die ich mir nicht beantworten kann.

In einem Video von Hr. Gaßner betreffend schwarze Löcher wird beschrieben, dass sich Licht deshalb nicht von einem schwarzen Loch entfernen kann, weil die Raumzeit so verzerrt wird, dass das Licht sich zwar mit Lichtgeschwindigkeit von dem schwarzen Loch entfernt, die Zeit für das Photon jedoch praktisch einfach nicht mehr vergeht (ich hoffe ich habe das richtig verstanden). Meine Frage ist nun, wieso gilt das gleiche nicht für Gravitationswellen, da diese sich doch auch "nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, müssten Sie doch quasi genauso in der Raumzeitkrümmung "festhängen" und ein schwarzes Loch dürfte gar nicht mehr Gravitation nach außen auswirken?

Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 23 Dez 2015 10:00 #1757

ManuelAUT schrieb: Dennoch stellt sich mir eine Frage die ich mir nicht beantworten kann.

In einem Video von Hr. Gaßner betreffend schwarze Löcher wird beschrieben, dass sich Licht deshalb nicht von einem schwarzen Loch entfernen kann, weil die Raumzeit so verzerrt wird, dass das Licht sich zwar mit Lichtgeschwindigkeit von dem schwarzen Loch entfernt, die Zeit für das Photon jedoch praktisch einfach nicht mehr vergeht (ich hoffe ich habe das richtig verstanden). Meine Frage ist nun, wieso gilt das gleiche nicht für Gravitationswellen, da diese sich doch auch "nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, müssten Sie doch quasi genauso in der Raumzeitkrümmung "festhängen" und ein schwarzes Loch dürfte gar nicht mehr Gravitation nach außen auswirken?

Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.


Du wirst leider keine das Problem lösende Antwort dazu finden, denn die Wissenschaft hat das Geheimnis der Gravitation noch nicht entschlüsselt. Wer dir diese deine Frage beantworten kann, dürfte ohne Zweifel den Nobelpreis dafür bekommen.

Grüße
Udo

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 23 Dez 2015 10:19 #1759

ManuelAUT schrieb: In einem Video von Hr. Gaßner betreffend schwarze Löcher wird beschrieben, dass sich Licht deshalb nicht von einem schwarzen Loch entfernen kann, weil die Raumzeit so verzerrt wird, dass das Licht sich zwar mit Lichtgeschwindigkeit von dem schwarzen Loch entfernt, die Zeit für das Photon jedoch praktisch einfach nicht mehr vergeht (ich hoffe ich habe das richtig verstanden). Meine Frage ist nun, wieso gilt das gleiche nicht für Gravitationswellen, da diese sich doch auch "nur" mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, müssten Sie doch quasi genauso in der Raumzeitkrümmung "festhängen" und ein schwarzes Loch dürfte gar nicht mehr Gravitation nach außen auswirken?


Udogigahertz hat recht, die Gravitation ist uns in vielem noch ein Rätsel. Ein paar Anmerkungen kann ich dennoch versuchen:

Licht kann aufgrund der Krümmung der Raumzeit das Schwarze Loch nicht mehr verlassen. Ein Photon fliegt dennoch stets mit Lichtgeschwindigkeit und für ein Photon vergeht auch keine Zeit.

Gravitation krümmt nach der Allgemeinen Relativitätstheorie die Raumzeit - und dies geschieht offenbar unabhängig davon, dass Teilchen den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs nicht verlassen können.

Gravitaionswellen sind eine Theorie, deren endgültige Bestätigung derzeit wohl noch aussteht. Es wurden derzeit noch keine Gravitationswellen gemessen, die aus dem Inneren eines Schwarzen Lochs stammen.

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 23 Dez 2015 13:51 #1763

Hallo ClausS,

Gravitationswellen sind indirekt schon nachgewiesen worden und zwar bei einem Neutronensternpaar, das umeinander kreist. Dabei nähern sich die beiden Sterne 3 Meter pro Jahr an und verlieren auf diese Weise Energie, die in Form von Gravitationswellen abgestrahlt wird. Dafür gab es den Physiknobelpreis des Jahres 2006. Ein einzelnes Schwarzes Loch kann keine Gravitationswellen abstrahlen, da es keine Energie abgeben kann. Kommt Materie in die Nähe eines SL, dann bildet sich eine Akkretionsscheibe aus, die dann hell zu strahlen beginnt, da diese zu Plasma, also geladene Teilchen, zerrieben wird und die frei werdende Gravitationsenergie dieses Plasma aufleuchten lässt. Da die SL rotieren und auf diese Weise das Plasma mit sich reißen, entsteht auch ein sehr starkes Magnetfeld und an den Polen bilden sich Jets aus. Erst kürzlich ist es gelungen, den Entstehungsort dieser Jets bei einem Supermassiven SL zu beobachten. Er entsteht in einer Entfernung von etwa 8 Lichtminuten vom Pol entfernt und bohrt sich fast mit Lichtgeschwindigkeit ins All. Diese Jets können einige Lichtjahre lang sein. Sie rotieren ebenfalls und bilden dabei eine zylinderförmige Magnetfeldröhre durch deren Inneres die geladenen Teilchen nach draußen schießen. Die Aufweitung dieser Röhre mit zunehmender Entfernung ist dermaßen gering, daß sich diese selbsterhaltende Struktur über Lichtjahre stabil zeigt. Im Vergleich dazu weitet sich ein Laserstrahl, den man von der Erde auf den Mond schickt, auf etwa einen Meter Durchmesser auf. Schon aus diesem Vergleich kann man erahnen, welche Energie in diesen Jets bei Schwarzen Löchern steckt.

viele Grüße
Thomas
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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 06 Jan 2016 13:34 #2009

Die Frage ist, wie eine solche Gravitation/Lichtwelle überhaupt im inneren entstehen soll. Wenn an einem Ort keine Zeit vergeht, entsteht auch keine Welle. Unterliegen Gravitationswellen eigentlich den Formen der Rotverschiebung?

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 06 Jan 2016 17:41 #2013

Heros schrieb: Die Frage ist, wie eine solche Gravitation/Lichtwelle überhaupt im inneren entstehen soll. Wenn an einem Ort keine Zeit vergeht, entsteht auch keine Welle. Unterliegen Gravitationswellen eigentlich den Formen der Rotverschiebung?


Was im Inneren eines Schwarzen Loches passiert, weiß niemand, wird auch nie jemals jemand wissen können, da aus dem Schwarzen Loch nichts herausdringen kann ........... außer eben die Gravitation.

Und wieso sollte im Schwarzen Loch keine Zeit vergehen? Da vergeht die Zeit ganz normal, nur eben relativ zu "Außen" viel langsamer. Davon, dass die Zeit dort langsamer vergeht, wird man jedoch im Inneren nichts bemerken, weil man ja dann Teil dieser relativ langsamer vergehenden Zeit ist.

Was Gravitationswellen nun eigentlich sind, welcher Natur sie sind, welche Eigenschaften sie besitzen, wodurch sie absorbiert werden können usw., das sind alles noch offene Fragen, man hat gerade erst überhaupt mal so etwas wie einen "Nachweis" solcher Wellen (oder was immer das ist) erbringen können, oder glaubt zumindest, dass das gelungen sei.

Da muss noch viel geforscht werden, um hier wirklich relevante Aussagen treffen zu können.


Grüße
Udo

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 09 Jan 2016 13:16 #2067

Weil ein ähnlicher Punkt in einem anderen Thread hochkam: Was wäre, wenn ein Schwarzes Loch aus irgendeinem Grund mehr Elektronen als Protonen aufnehmen würde und im Inneren somit eine negative Ladung hätte? Würde man außerhalb des Schwarzen Lochs davon etwas bemerken? Wenn ja, wie,? Die Photonen als Träger der elektromagnetischen Wechselwirkung können ja aus dem Schwarzen Loch nicht entkommen.

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 10 Jan 2016 10:28 #2073

ClausS schrieb: Weil ein ähnlicher Punkt in einem anderen Thread hochkam: Was wäre, wenn ein Schwarzes Loch aus irgendeinem Grund mehr Elektronen als Protonen aufnehmen würde und im Inneren somit eine negative Ladung hätte? Würde man außerhalb des Schwarzen Lochs davon etwas bemerken? Wenn ja, wie,? Die Photonen als Träger der elektromagnetischen Wechselwirkung können ja aus dem Schwarzen Loch nicht entkommen.


Da -außer der Gravitation- nichts aus einem Schwarzen Loch entkommen kann bzw. außerhalb dieses irgendeine Wirkung erzielen kann, wirst du davon rein gar nichts feststellen können. Es sei denn, die Relativitätstheorien stimmen nicht.

Grüße
Udo

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 10 Jan 2016 11:47 #2075

Anscheinend ist das wie vieles nicht so einfach. Ladung hat einen Effekt. Gefunden habe ich es unter:

de.wikipedia.org/wiki/Reissner-Nordstr%C3%B6m-Metrik

Darin lese ich auch den folgenden Satz:"In der Astrophysik spielen elektrisch geladene Schwarze Löcher (...) eine untergeordnete Rolle, weil man annimmt, dass jede Ladung des Loches recht schnell durch elektrische Ströme, nämlich die Akkretionsflüsse, neutralisiert wird.".

Auch dieses scheint komplexer und mysteriöser zu sein als man denkt. :S

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 10 Jan 2016 17:24 #2080

ClausS schrieb:
de.wikipedia.org/wiki/Reissner-Nordstr%C3%B6m-Metrik

Darin lese ich auch den folgenden Satz:"In der Astrophysik spielen elektrisch geladene Schwarze Löcher (...) eine untergeordnete Rolle, weil man annimmt, dass jede Ladung des Loches recht schnell durch elektrische Ströme, nämlich die Akkretionsflüsse, neutralisiert wird.".


Danke für diesen Link, in dem gleichen Beitrag bei Wikipedia, aus dem du zitiert hast, steht allerdings auch dieses:

so ist die Wurzel imaginär, womit es keinen Horizont gibt. Man spricht in diesem Fall von einer nackten Singularität, die nach heutiger Auffassung allerdings nicht existieren kann ("Cosmic Censorship" Hypothese). Moderne supersymmetrische Theorien verbieten sie in der Regel.


Also ich weiß ja nicht, was ich von einer Hypothese halten soll, die in sich schon nicht stimmige Komponenten hat und die, sollte sie falsifiziert werden, von untergeordneter Bedeutung sein soll.

Das Dumme ist eben, dass wir noch viel zu wenig wissen, weil wir ein SL nicht gut beobachten können, weil die Dinger (gottseidank) so weit von uns entfernt sind.

Grüße
Udo

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Schwarzes Loch, Gravitationswellen, Licht 11 Jan 2016 13:32 #2089

Schwarze Löcher drehen sich, das leuten wir ab aus der Effizienz, mit der sie Energie freisetzen (vgl. Seite 159/160 in der aktuellen Auflage). Statische SL können maximal 7 Prozent der Ruhemasse der einstürzenden Materie in Energie umsetzen. Beobachtet werden jedoch ca. 43 Prozent und das deckt sich gut mit rotierenden Modellen.
Die angesprochene Reissner-Nordström-Metrik für statische SL scheint mir deshalb nicht geeignet für eine realistische Beschreibung. Ich würde die Kerr-Newman-Metrik empfehlen.

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