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THEMA: Temperatur im Schwarzen Loch

Temperatur im Schwarzen Loch 18 Apr 2018 13:53 #31313

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Hallo,
mich interessiert die Temperatur von Materie in einem Schwarzen Loch.
Was ich bislang verstanden habe ist,
(a) dass Materie, die sich auf einer Bahn innerhalb der Akkretionsscheibe eines Schwarzen Loches bewegt, immer stärker beschleunigt wird.
(b) Dabei heizt sich das Material immer weiter auf
(c) Beim Überschreiten des Ereignishorizonts wird ein Gammablitz abgestrahlt
(d) Laut Hawkins strahlt ein Schwarzes Loch mit einer Wärmestrahlung, die knapp über dem absoluten Nullpunkt liegt. Diese Temperatur ist abhängig von der Masse des Schwarzen Loches und dessen Größe des Ereignishorizonts

Meine Frage ist nun: wenn das Material hochenergetisch in das Schwarze Loch fällt, wie kann das am Ende zu einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt führen?

Vielen Dank
Matthias

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Temperatur im Schwarzen Loch 18 Apr 2018 16:16 #31314

erst einmal herzlich willkommen im forum!

temperatur hat immer ertaw mit der energie/bewegung von teilchen zu tun.
im schwarzen loch jedoch steht die zeit still! also ist da auch keine bewegung.
die quantenfluktuationen am SSR eines SL sind dafür verantwortlich, dass das SL strahlt.
an dieser grenze gibt es jedoch noch bewegung und somit eine temperatur.

man hat das auf der erde auch simulieren können mit der so genannten laserkühlung.
hier werden ionen durch beschuss zum stillstand gebracht, das ist quasi der kälteste ort im universum.
da kann man auch gar nicht mehr von temperatur sprechen, weil die teilchen absolut in ruhe sind.

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Temperatur im Schwarzen Loch 18 Apr 2018 16:49 #31320

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Keine Bewegung der Teilchen bedeutet den absoluten Nullpunkt: 272 Grad minus etwa. Da es auch dort noch Quantenfluktuationen gibt, frage ich mich, ob diese eine Auswirkung auf die Temperatur haben können (wenn dann sicher nur im allerkleinsten Maßstab).

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Temperatur im Schwarzen Loch 18 Apr 2018 17:55 #31321

Ralf schrieb: Keine Bewegung der Teilchen bedeutet den absoluten Nullpunkt: 272 Grad minus etwa. Da es auch dort noch Quantenfluktuationen gibt, frage ich mich, ob diese eine Auswirkung auf die Temperatur haben können (wenn dann sicher nur im allerkleinsten Maßstab).


wenn diese entstehenden teilchen nicht mit irgendwelchen atomen wechselwirken, bevor sie wieder zerstrahlen, dann haben sie keinen einfluss.
mir stellt sich eher die frage, ob es in einem schwarzen loch noch QF gibt, oder ob der raum so gekrümmt ist - und damit auch die zeit - dass es keine mehr gibt.
denn die zeit steht ja, es gibt keine veränderung mehr.

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Temperatur im Schwarzen Loch 18 Apr 2018 21:17 #31336

mk42 schrieb: Beim Überschreiten des Ereignishorizonts wird ein Gammablitz abgestrahlt

Sagt wer?

mk42 schrieb: Laut Hawkins

Was ist das, eine Kreuzung aus Hawking und Dawkins?

mk42 schrieb: Meine Frage ist nun: wenn das Material hochenergetisch in das Schwarze Loch fällt, wie kann das am Ende zu einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt führen?

Die Hawkingstrahlung ist die Strahlung die ein ungefüttertes schwarzes Loch abstrahlt, das Licht das von der Akkretionscheibe kommt hat damit nichts zu tun. Nichtsdestotrotz wird durch die gravitative Zeitdilatation alles Licht, je näher vom schwarzen Loch es kommt, umso ärger rotverschoben. Da findet man mit Google doch eh alles was es nur gibt dazu.

Ferdi Runge schrieb: im schwarzen loch jedoch steht die zeit still! also ist da auch keine bewegung.

Das ist relativ, die innere Zeit steht nur für jemanden der stationär und draußen ist still. Für einen der drinnen ist vergeht die Zeit ganz normal, weswegen man auch die finkelsteinartige Koordinatenfamilie entwickelt hat.

Ganz genau ausrechnen könnend wann wer drinnen und wann wer draußen ist,

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Temperatur im Schwarzen Loch 19 Apr 2018 22:57 #31396

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Vielen Dank für das Willkommen und die vielen Antworten! Gerne nehme ich den Rat an, noch etwas mehr zu lesen.

Bislang ist mir nicht klar geworden, wodurch die Zustandsänderung (= Temperaturänderung) verursacht wird. Bei Annäherung an den SSR führte die Gravitation zu einer Erhöhung der kinetischen Energie (= höhere Geschwindigkeit = höhere Temperatur). Aber was passiert während des Übergangs des SSR und danach? Irgendwie muss doch der Energieerhaltungssatz auch hier gelten.

Eng damit verknüpft Sind die Fragen: was nimmt der direkt Beteiligte wahr und was misst ein Beobachter, der diese Teilchen verfolgt? Das geht in die Richtung, was Yukterez am Ende schreibt. Bislang bin ich aber davon ausgegangen, dass sich für den im SL die Rollen von Raum und Zeit vertauschen, d.h. die Bewegungsrichtung ist vorgegeben (in Richtung der Singularität), aber man ist in der Zeit frei

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Temperatur im Schwarzen Loch 19 Apr 2018 23:18 #31397

mk42 schrieb: Bislang bin ich aber davon ausgegangen, dass sich für den im SL die Rollen von Raum und Zeit vertauschen, d.h. die Bewegungsrichtung ist vorgegeben (in Richtung der Singularität), aber man ist in der Zeit frei

Das ist eine common misconception auf die im letzten Absatz dieses Beitrags und auch in dieser Simulation eingegangen wird. In manchen Koordinaten vertauschen gtt und grr das Vorzeichen, mehr nicht. Wie stellst du dir denn das vor, dass man in der Zeit frei sei? Für Zeitreisen benötigt man spezielle Manöver durch den Cauchy-Antihorizont, und auch dann gibt es immer nur eine Zeit- und drei Raumachsen.

Dagegen,

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Temperatur im Schwarzen Loch 20 Apr 2018 13:15 #31404

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gegen Dagegen, weil ja,.... weil es Herr Gaßner gesagt hat.
In der tat hat man dort eine Zeitliche Bewegungsfreiheit, gegenüber der Betrachter Position. Also von dort wo diese Rechnung gestellt wird, das gute ist in einem Schwarzen loch wird man diese Rechnung nicht mehr stellen können, es ist schon so das man später Experimentell nachweisen kann, unser Uhren funktionieren im Schwarzen loch nicht richtig. :D

Also yukterez der wo sich dann dort in der Zeit bewegt der erlebt eher eine Zeitlosigkeit, er kann keine zeitreise machen er steht nur, oder hat eher Unendlich gegenüber dem wo die Rechnung aufstellt, eine reise ist was anderes, ich weiß ja noch weniger als irgendwer, jedoch kann man schon sich mit der aussage von mk42 gut anfreunden.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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Temperatur im Schwarzen Loch 20 Apr 2018 17:17 #31409

Kann mir das wer ins Deutsche übersetzen?

Nichts verstehend,

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Temperatur im Schwarzen Loch 20 Apr 2018 20:54 #31411

ich hab verstanden was Chris meint.

ich bin auch ziemlich skeptisch mit Berechnungen über Abläufe in einem SL .

Papier ist geduldig.
irgendwie ist diese Mathematik doch eine postuniverselle Mathematik.
Denn wenn bereits am EH die Zeit für uns stillsteht, hat jeder Vorgang den man innerhalb des SL berechnen will ja erst nach dem Ende des Universums stattgefunden. Ob dann überhaupt noch die physikalischen Gesetze gelten, so wie wir sie kennen, ist die Frage.
alterantiv könnte man ja noch sagen, man berechnet eine andere Dimension, aber auch das finde ich spekulativ.

Mathematik kann sehr viel, aber man kann sich auch in der Mathematik verrennen.
siehe... z.B Brechnung der Zahl Pi
so mancher guter Mathematiker hat in der Vergangenheit eine große Zeit seines Lebens sinnlos damit verschwendet die Nachkommastellen von Pi auszurechnen.
Selbst diese guten mathematiker konnten nicht erkennen, dass es sinnlos ist.

Ich als Nichtmathematiker mach es mir einfacher. Warum berechnet man die Zahl Pi nicht einfach nur bis zur ca. 40zigsten Nachkommastelle.
Dann hat man nähmlich in etwa die Plancklänge erreicht. Der Rest ist dann sowieso sinnlos, oder anders gesagt, man berechnet nur noch mögliche Fluktuationen.

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Temperatur im Schwarzen Loch 20 Apr 2018 21:28 #31412

Brooder schrieb: Denn wenn bereits am EH die Zeit für uns stillsteht, hat jeder Vorgang den man innerhalb des SL berechnen will ja erst nach dem Ende des Universums stattgefunden. Ob dann überhaupt noch die physikalischen Gesetze gelten, so wie wir sie kennen, ist die Frage.

Alles kein Problem wenn man ins richtige Bezugssystem transformiert.

Brooder schrieb: Warum berechnet man die Zahl Pi nicht einfach nur bis zur ca. 40zigsten Nachkommastelle.

Aus dem selben Grund warum man auch e bis ganz weit hinten berechnet.

Brooder schrieb: Dann hat man hmlich in etwa die Plancklänge erreicht.

Unsinn, π als ganzes ist ja nicht 1 Meter lang sondern dimensionslos. Wenn dein Kreis einen Radius von 10⁴⁰ Metern hat ist das Produkt der 40. Nachkommastelle von π (eine 2) und r 20 Zentimeter lang.

Nicht nachvollziehend könnend wie du auf solche Ideen kommst,

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Temperatur im Schwarzen Loch 20 Apr 2018 22:14 #31415

@ yukterez
naja, trotzdem wird das Ergebnis bei der Berechnung des Kreisumfanges mittels Pi als Längenmaß angegeben.

aber mal ne Frage als Nichtmathematiker.
Ist es sicher, ob Pi innerhalb eines SL den gleichen Wert hat, wie in unsereiner Raum ?

Brooder schrieb: Warum berechnet man die Zahl Pi nicht einfach nur bis zur ca. 40zigsten Nachkommastelle.

yukterez schrieb: Aus dem selben Grund warum man auch e bis ganz weit hinten berechnet.


wie weit will man denn Pi noch nach der Kommastelle berechnen ?
bei einigen Billionen Nachkommastellen ist man ja schon

yukterez schrieb
Unsinn, π als ganzes ist ja nicht 1 Meter lang sondern dimensionslos. Wenn dein Kreis einen Radius von 10⁴⁰ Metern hat ist das Produkt der 40. Nachkommastelle von π (eine 2) und r 20 Zentimeter lang.


auch daran hatte ich gedacht, wollte es aber nicht zu genau nehmen

dann eben bis 100 Nachkommastellen

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Temperatur im Schwarzen Loch 21 Apr 2018 00:50 #31428

Brooder schrieb: wie weit will man denn Pi noch nach der Kommastelle berechnen ?

Das ist reiner Sport, der einzige Grund warum man noch weiter rechnen wollen könnte wäre wenn man seine eigene Wunschkombination noch nicht in den bereits bekannten Stellen gefunden hätte.

Brooder schrieb: Ist es sicher, ob Pi innerhalb eines SL den gleichen Wert hat, wie in unsereiner Raum ?

Das ist ganz sicher, aber deine Frage geht wohl eher in die Richtung ob das Verhältnis von Umfang zu Radius U=2πr, und die Oberfläche πr² ist. Das ist bei Einstein aber auch schon außerhalb von schwarzen Löchern nicht mehr der Fall, sondern das was ich damals hier vorgerechnet habe.

Differenzierend,

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Temperatur im Schwarzen Loch 21 Apr 2018 01:46 #31429

in der Nichteuklidischen Geometrie ist das Verhältnis von r zum Kreisumfang auch außerhalb des SL nicht Pi =3,14......

na gut,.... aber weiterhin über die Abläufe innerhalb eines SL skeptisch bleibend. :unsure:

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Temperatur im Schwarzen Loch 21 Apr 2018 12:48 #31444

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Hallo und Frage an Y.

Partikel fällt aus dem unendlichen, radial auf SL ein.
Ist diesen Falles, v des Partikels auf EH immer = c?
Egal wie Massenreich das SL.

HG Z.

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Letzte Änderung: von Z.. (Notfallmeldung) an den Administrator

Temperatur im Schwarzen Loch 21 Apr 2018 18:40 #31457

Z. schrieb: Partikel fällt aus dem unendlichen, radial auf SL ein.

In dem Fall hat der Partikel an jeder Stelle die zum Abstand passende negative Fluchtgeschwindigkeit, und die ist am EH genau c.

Z. schrieb: Ist diesen Falles, v des Partikels auf EH immer = c? Egal wie Massenreich das SL.

Ja, allerdings ist das relativ zu einem ZAMO auf konstantem r bezogen, und einen solchen kann es am EH nicht geben. Es wird also trotzdem keinen geben der ein materielles Teilchen mit c bei sich vorbeifliegen sieht.

Bejahend,

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Temperatur im Schwarzen Loch 21 Apr 2018 21:24 #31467

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Hy Y.

Hatte nur gerad mal wieder in eine alten Faden (anderen dunklen Ortes) reingeschaut, wo man strickt der Meinung war, das v c auf EH von der Masse des SL abhing und meine Gegenargumente in Tiraden untergingen.

Wie siehts denn nun aus mit der Temperatur auf Singularität, sollte sich diese nicht als "unendlich hoch" erweisen, wenn auch innerer EH als eher kühl zu bezeichnen wäre...?

HG Z.

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