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THEMA: Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung

Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 07 Nov 2018 22:13 #44704

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Hi Y.

Wenn die Wellenlänge beim Freifall zu hoch ist um gemessen zu werden müsste sie das auch im System eines weit entfernt ruhenden Beobachters sein, die wird auf dem Weg zu ihm ja auch nicht kürzer.


Genau das beschäftigt mich seit dem ich heut Mittag die Hossenfelder zitiert habe...
Nachtrag: hat sich aber mittlerweile erledigt..

NG Z.

Ps. Bzgl. "Widersprüchliche Referenzen" gibt da nen Link?
Danke iv.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 07 Nov 2018 22:53 #44705

Z. schrieb: Bzgl. "Widersprüchliche Referenzen" gibt da nen Link?

Dorothea Deeg wrote: A detector in free fall towards the black hole does not register a thermal particle flux when it crosses the horizon.

Barbado, Barceló & Garay wrote: Among many other results, we find that generic freely-falling observers do not perceive vacuum when crossing the horizon, but an effective temperature a few times larger than the one that they perceived when it started to free-fall.

Dorothea Deeg wrote: This result gives the usual Hawking temperature at infinity, but near the horizon implies a nonvanishing temperature. However, in this limit, adiabaticity is violated and we cannot trust our approximation. Another interesting approach is the derivation of Hawking radiation in Lemaitre coordinates by the complex path approach. The authors showed that in this case they obtain Hawking’s result with no changes to the thermal spectrum. The difference of this result to (5.81) is surprising since the Lemaitre coordinates are natural for a freely falling observer. Either the complex path approach is no proper non-adiabatic treatment of the problem or, more likely, it is not calculating what it claims to.

Die Widersprüche fangen aber schon viel früher an: Luboš Motl schwört z.B. Stein und Bein darauf dass es im System eines Beobachters der auf der Erde steht keine Unruhstrahlung gäbe da es dann auch keinen Horizont gibt, während Sabine Hossenfelder sagt dass er sehr wohl welche empfängt weil man gar keinen Horizont, sondern nur ein gravitatives Feld dafür benötigt. Wenn Letzteres zutrifft und die Erde dennoch nicht evaporiert glaube ich auch nicht dass ein schwarzes Loch evaporieren würde sondern halte es für wahrscheinlicher dass das Vakuum selbst dafür bezahlt ohne selber ärmer zu werden, aber solange das nicht geklärt ist will ich auch keine voreiligen Schlüsse ziehen.

Zuerst Klarheit in dieser Angelegenheit suchend bevor ich mich an den nächsten Schritt wage,

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 19 Jan 2019 06:08 #47319

Das erste Problem mit der Hawking-Strahlung ist, ob es sie überhaupt gibt. Ihre Herleitung hat nämlich eine scheunentorgroße Lücke, die "trans-Planckian problem" heißt: Sie wird aus einer Näherung berechnet, nämlich der semiklassischen Theorie (in der das Gravitationsfeld selbst wie ein klassisches Feld behandelt wird). Damit ist klar, dass sie nur solange taugt, wie die Berechnungen nicht in Bereiche kommen, wo die Planckschen Einheiten eine Rolle spielen.

Damit kriegt man aber nur eine Voraussage hin, die zwar während des Kollapses selbst Hawking-ähnliche Strahlung hinkriegt, aber nicht darüber hinaus, nicht mal ne Sekunde.

Das Problem lässt sich wohl am besten anhand einer Arbeit von Paranjape, A., Padmanabhan, T., Phys.Rev.D80:044011 (2009), arxiv:0906.1768v2 erläutern. Dort betrachtet man eine Variante des Kollaps, bei der der Kollaps kurz vor erreichen des Horizonts anhält. Das Ergebnis ist also ein ganz normaler Stern mit Radius = Schwarzschildradius + Epsilon.

Das Ergebnis ist, und das stabil und sicher, dass während des Kollapses eine Hawking-ähnliche Strahlung entsteht, die danach aber aufhört. Ich nenne das Ergebnis sicher, weil es faktisch schon aus einfachen Grundideen herleitbar ist. Solche Strahlung entsteht nämlich dadurch, weil das Gravitationsfeld sich ändert, und sich deswegen auch das Vakuum des Feldes ändert. Wenn das Feld vorher im Vakuum war, ist es danach in einem Nichtvakuumzustand (der Vakuumzustand ist ein anderer) und die Teilchen die nun da sind fliegen weg als Hawking-Strahlung. Im Prinzip führt jede Änderung des Gravitationsfeldes zu solcher Strahlung. Aber, umgekehrt, noch sicherer, wo sich nichts ändert, strahlt eben auch nichts.

Deswegen strahlt also was während des Kollapses, und danach, wenn bei Schwarzschildradius + Epsilon. ein stabiler Stern da ist, strahlt nichts mehr.

Wenn der Kollaps jedoch weitergeht, sagen wir bis Schwarzschildradius + \(10^{-1000}\)Epsilon, hört die Strahlung erst später auf.

Das gestattet es aber jetzt, von der Strahlung, die abgestrahlt wird, zu identifizieren, was sie hervorgerufen hat. Es ist der Kollaps von Schwarzschildradius + Epsilon nach Schwarzschildradius + \(10^{-1000}\)Epsilon der diese zusätzliche Strahlung erzeugt hat.
Wer immer was anderes behauptet, muss sich fragen lassen, wieso denn sonst die Strahlung in dem einen Fall da ist im anderen aber nicht da ist. Abgesehen davon kriegt man ja auch dieselbe Antwort wenn man einfach so ein Hawking-Teilchen zurückverfolgt. Dabei landet man, wenn das Loch durch einen Kollaps entstanden ist, irgendwann auf der kollabierenden Oberfläche. Dort hat man dann, in Abhängigkeit von der Zeit, einen konkreten Radius Schwarzschildradius + Epsilon und dazugehörig eine entsprechende Rotverschiebung an der Oberfläche die als Ursache identifiziert wurde.

Wie groß kann diese Rotverschiebung nun sein, ohne dass wir befürchten müssen, dass volle Quantengravitation uns einen Strich durch die Näherungsrechnung macht? Was, wenn eine Planckzeit auf der Oberfläche für den entfernten Beobachter länger ist als das Alter des Universums?

Nun, das ist noch gar nichts. Ne Sekunde später sind daraus schon ganz andere Größenordnungen geworden, sowas wie aus \(10^{-1000} T_{Planck}\) die für den externen Beobachter zum Alter des Universums werden. Wir aber rechnen immer noch mit einer Theorie, in der das Gravitationsfeld einfach durch ein klassisches Feld angenähert wird. Kann man das auch nur irgendwie ernst nehmen?

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 23 Jan 2019 18:43 #47576

Schmelzer schrieb: Das erste Problem mit der Hawking-Strahlung ist, ob es sie überhaupt gibt.

An sich ist es doch nichts anderes als die Unruh-Strahlung (wenn ich nicht irre), und die ist doch schon nachgewiesen (wenn ich nicht irre)

da haben wir es ja:

wiki: Unruh wies bereits in seiner Originalarbeit darauf hin, dass der Effekt nah verwandt ist mit dem der Hawking-Strahlung Schwarzer Löcher.

wiki: \(T_{Unruh} = \frac{\hbar a}{2 \pi kc}\) und dies ist exakt Hawkings Formel \(T_{Hawking} = \hbar\kappa/(2\pi ck)\) mit κ=Oberflächengravitation des SL zB gs=G·M/rs²=c²/2rs oder allgemein gk = ²(rG²-ak²)c²/rs² mit Kerrparameter ak und Gravitationsradius rG = rs/2..

Der einzige Unterschied ist der, dass bei Unruh das Teilchen beschleunigt wird, während bei Hawking rs ruht und der Beschleunigung trotzt. Unberücksichtigt bleibt auch die Zeitdilatation nahe rs.

Die Wien-Wellenlänge der Hawkingstrahlung beträgt übrigens 15,9·rs.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 23 Jan 2019 20:44 #47584

ra-raisch schrieb:  
An sich ist es doch nichts anderes als die Unruh-Strahlung (wenn ich nicht irre), und die ist doch schon nachgewiesen (wenn ich nicht irre)

Falls du mit nachgewiesen experimentell bestätigt meinst, dieses Eis ist eher dünn:

Wikipedia schrieb:  
It is currently not clear whether the Unruh effect has actually been observed, since the claimed observations are disputed. There is also some doubt about whether the Unruh effect implies the existence of Unruh radiation.

Wenn man bedenkt wie hoch die Beschleunigung sein müsste damit man eine halbwegs messbare Wellenlänge (λ=c²/a) herausbekäme glaube ich auch nicht dass man so bald was messen wird, allein schon wegen den technischen Voraussetzungen die so etwas erfordern würde.

Mich aufs Gedankenexperiment beschränken müssend,

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 23 Jan 2019 22:45 #47592

Yukterez schrieb: Falls du mit nachgewiesen experimentell bestätigt meinst, dieses Eis ist eher dünn:

achso, ich hatte diesen Satz wohl noch nie zuende gelesen.

wiki:
So lässt sich die Emission von Bremsstrahlung beschleunigter Elektronen interpretieren als Absorption thermischer Photonen aus dem Vakuumfeld eines mit dem Elektron beschleunigten Beobachters. Eine solche Interpretation ist möglich, aber nicht naheliegend, solange die Beschleunigung nicht geradlinig ist.

Das Thema hatten wir zwar schon anderswo kurz angeschnitten.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 24 Jan 2019 13:46 #47605

ra-raisch schrieb:

Schmelzer schrieb: Das erste Problem mit der Hawking-Strahlung ist, ob es sie überhaupt gibt.

An sich ist es doch nichts anderes als die Unruh-Strahlung (wenn ich nicht irre), und die ist doch schon nachgewiesen (wenn ich nicht irre)

da haben wir es ja:

wiki: Unruh wies bereits in seiner Originalarbeit darauf hin, dass der Effekt nah verwandt ist mit dem der Hawking-Strahlung Schwarzer Löcher.


Nachdem das Problem der Hawkingschen Herleitung erkannt war (gerade auch Unruh hat darauf hingewiesen) und einige andere Ansätze scheiterten, war die Analogie zur Unruh-Strahlung ein recht beliebtes Argument.

Nur, es scheitert an einer ganz einfachen Tatsache: Stabile Sternen senden keine Hawking-Strahlung aus. Aber der entfernte Beobachter eines stabilen Sterns ist in haargenau derselben Situation wie der entfernte Beobachter eines schwarzen Lochs, genauso beschleunigt usw. Wenn also nach Analogie aus der Beschleunigung was folgen würde, hätten wir einen Widerspruch, stabile Sterne müssten auch strahlen.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 24 Jan 2019 15:38 #47609

Schmelzer schrieb: stabile Sterne müssten auch strahlen.

Die Hawking-Strahlung ergibt sich genauso wie die Unruh-Strahlung aus der Beschleunigung, an der Oberfläche der Sterne also g.

g_sol = mG/r² = 274,2 m/s²
usno2017: mG_sol=1,32712442099e+20
usno2017: r_sol=6,957000e+8

die entsprechende Temperatur beträgt dann

Ta = ℏ·g/(2c·π·kB) = 1.11188e-18 K

Ich verstehe nicht, was daran ein Problem sein sollte? (außer dass es schwierig zu falsifizieren sein dürfte....)

Für die Erde ergäben sich 3.9766e-20 K

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 24 Jan 2019 16:34 #47620

ra-raisch schrieb:

Schmelzer schrieb: stabile Sterne müssten auch strahlen.

Ich verstehe nicht, was daran ein Problem sein sollte? (außer dass es schwierig zu falsifizieren sein dürfte....)

Das Problem ist, dass stabile Sterne laut Theorie - genau derselben Theorie, aus der die Voraussage der Hawking-Strahlung überhaupt erst kommt - gar nicht strahlen können. Schon rein theoretisch nicht.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 24 Jan 2019 20:12 #47646

Schmelzer schrieb: gar nicht strahlen können. Schon rein theoretisch nicht.

Bei dem Wert sehe ich da keinen Unterschied und die Formel sagt mir, sie dürfen strahlen, jedenfalls ein ganz winzig bisschen. Unruhstrahlung kommt völlig ohne Sterne aus.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 26 Jan 2019 05:05 #47717

ra-raisch schrieb:

Schmelzer schrieb: gar nicht strahlen können. Schon rein theoretisch nicht.

Bei dem Wert sehe ich da keinen Unterschied und die Formel sagt mir, sie dürfen strahlen, jedenfalls ein ganz winzig bisschen. Unruhstrahlung kommt völlig ohne Sterne aus.


Praktisch ist der Unterschied natürlich irrelevant, theoretisch ist er aber so erheblich wie er erheblicher nicht sein kann, nämlich zwischen irgendwelcher Hawking-Strahlung und gar keiner.

Inwieweit Unruhstrahlung physikalisch sinnvoll ist, ist auch nicht so offensichtlich. Das "Vakuum" des bewegten Beobachters ist ja nicht einmal auf dem gesamten Minkowskiraum definiert, sondern nur auf dem Rinlder-Spalt (oder wie immer das Ding auf deutsch heißt). Die Strahlung als solche ist jedoch von seiner Konstruktion her ein globaler Effekt, man braucht die gesamte Mannigfaltigkeit um den Vakuumzustand zu definieren.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Apr 2019 08:17 #50510

Schmelzer schrieb: Inwieweit Unruhstrahlung physikalisch sinnvoll ist, ist auch nicht so offensichtlich.

Roy Black scheint auch nicht wirklich sehr überzeugt davon zu sein: youtube.com/watch?v=KurhWg3X8cU&t=53m28s

Ebenfalls nicht darauf wetten würdend,

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 04 Apr 2019 00:33 #50566

Mit kleinen SL könnte man es testen.

Was sagt denn MTW dazu?
Ahja in Auflage 2017: preface Seite XXXVIII (Nr 4 B f), im Buch wird nichts dazu gesagt, er verweist nur auf Carroll 2004 und bezeichnet es als "in sufficiently mature form"
books.google.de/books/content?id=SyQzDwA...eFa2zRrEDgQqg&w=1280

zur Unruh-Strahlung
wiki: Wird nicht ein Elektron, sondern ein Proton beschleunigt, und das genügend rasch, so scheint es in Rindler-Koordinaten ein von Elektronen und Neutrinos bevölkertes Vakuum zu sehen, die es unter Umwandlung in ein Neutron absorbieren kann. Das Ergebnis, dass beschleunigte Protonen nicht stabil sind, ergibt sich natürlich auch aus der entsprechenden Rechnung in inertialen Koordinaten.
wiki.en: While these skeptics accept that an accelerating object thermalizes at the Unruh temperature, they do not believe that this leads to the emission of photons, arguing that the emission and absorption rates of the accelerating particle are balanced.

Die Unruhstrahlung geht ja nicht vom Objekt aus sondern soll aus dem Vakuum auf das Objekt strahlen. Ich hatte das auch so verstanden, dass es sich dabei nicht um Photonen sondern um die (normalerweise virtuelle) "Quantensuppe" handelt. Wodurch sollte denn sonst das "object thermalizes at the Unruh temperature"?

Ob das Ganze auch beim SL funktioniert, wie Hawking meint, ist eine völlig offene Frage, denke ich, und setzt wohl ohnehin voraus, dass es überhaupt nach Unruh funktioniert, wobei es neben Bekenstein ja noch den Vordenker Penrose gab, wonach ein SL zumindest bis zur irreduziblen Masse abgemagert werden kann.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 06 Apr 2019 11:10 #50637

Wenn man den frozen star zugrunde legt, ist jede Schale als SL in einem SL zu betrachten. Somit verdampft ein frozen star auf jeder Schalenebene.

Dieser "Dampfdruck" ist ja von Radius = Innenmasse abhängig, also im Inneren höher als außen. Was im Inneren verdampft, kann aber nicht zurückfallen, die Zeitdilatation verhindert das.

Betrachten wir den innersten Innenraum, sagen wir Radius doppelte Plancklänge rs1=2rP und Masse mP. Es verdampft quasi sofort. Damit wird die zweite Schale, die ebenfalls Masse mP aufweist, aber nicht "überladen", sondern diese Gesamtmasse 2mP befindet sich nun unmittelbar am Rand eines leeren SL mit der nötigen Gesamtmasse 2mP.

Auch diese Schale verdampft (nicht mehr ganz so schnell) aber immer noch ziemlich schnell, die Masse wandert also mit langsam abnehmender Geschwindigkeit von Innen nach außen. Da beim frozen star das Durchbrechen von rs nach innen infolge der Zeitdilatation unendlich lange dauert, auch wenn es in Eigenzeit möglich sein mag, so wird das Verdampfen doch schneller gehen, denn es benötigt nur endliche Zeit. Somit sollte also die Gesamtmasse eines verdampfenden frozen star, also quasi "gefriergetrocknet", allmählich in der äußersten Schale angesammelt werden, mit leerem Innenraum, außer, es gäbe auch ein nach innen gerichtetes "Tunneln", das in endlicher Zeit gehen müßte, also schneller als das Absinken "in Eigenzeit".

Mit Akkretion, Verdampfen und mit oder ohne Tunneln könnte man also eine zeit- und radiusabhängige Dichteverteilung berechnen, was bei konstanter Akkretionsrate darauf hinausläuft, dass es zeitunabhängig und allein radiusabhängig wäre.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 19 Mai 2019 18:43 #51992

ra-raisch schrieb: Womöglich kann jeder Beobachter sie beobachten, sofern sie erst einmal verursacht wurde.

Nein, der Freifaller sollte, genau wie auch ein unbeschleunigter Beobachter in flacher Raumzeit, ein Vakuum messen, siehe auch das heutige Video zum Thema.

Dem Äquivalenzprinzip zuliebe,

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 27 Mai 2019 21:54 #52168

Yukterez schrieb: Nein, der Freifaller sollte, genau wie auch ein unbeschleunigter Beobachter in flacher Raumzeit, ein Vakuum messen

Das klingt aber ziemlich unlogisch:

Wenn aus der Ferne gesehen Teilchen vom SL wegfliegen, sollte ein Freifaller diese erst Recht sehen, sie kommen ihm ja entgegen ... es sei denn dies wäre ein Effekt der Zeitdilatation.

Sofern ein Koordinatenbeobachter eines dieser Teilchen auffängt, muss dies auch für den Freifaller sichtbar sein, woher soll das Teilchen dann aus seiner Sicht kommen?

Ich habe die Unruhstrahlung bisher so verstanden, dass der beschleunigte Beobachter die Teilchen im Vakuum sieht, während diese für den ruhenden von dem beschleunigten Beobachter ausgehen. Über die Teilchen besteht aber Einigkeit.

Auf das SL angewendet würde dies bedeuten, dass der Freifaller Antiteilchen von der Umgebung auf das SL zufliegen sieht .... ??

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 28 Mai 2019 04:16 #52169

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Hallo Rainer,

Wenn aus der Ferne gesehen Teilchen vom SL wegfliegen, sollte ein Freifaller diese erst Recht sehen, sie kommen ihm ja entgegen ...
.... es sei denn dies wäre ein Effekt der Zeitdilatation.


Hatte ich mir auch mal so vorgestellt.
Schau mal hier rein: d-nb.info/1072686996/34 Bsp S.118-119
Resultierend

Somit sind die Definition des Vakuums und die Teilchenzahl vom Beobachter abhängig und sind damit keine objektiven Messgrößen des Systems.

Interessantes paper...

Ich interpretiere es mal ...
Für den FFO dominiert die "Energie" des Feldes (gekr. Metrik), während für den im Unendlichen ruhenden, im angehend Feld-freien, bzw. Materie-freien Raum, das QV die einzig mögliche E-Quelle. (ART/QFT) Schaut letzterer in Richtung G-Feld, wird er auf Grund seiner lokalen... Variablen (flachen Metrik), dortig vorhandene "Energien" als (Gravitation erzeugende) .... Teilchen-Strahlung interpretieren.

HGse Z.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 28 Mai 2019 21:10 #52180

Ich behaupte auch nicht, dass die beiden Beobachter dasselbe Vakuum betrachten. Für jeden Beobachter ist das Vakuum am selben Ort anders, seine Dichte sollte hingegen für alle gleich sein.

Die auftretende Unruhstrahlung/Hawkingstrahlung müßte hingegen für alle in gleicher Weise sichtbar werden, nur die Ursache dürfte unterschiedlich interpretiert werden.

Die Dissertation behandelt diesen Aspekt aus einem anderen Sichtwinkel, es werden andere Eigenschaften verglichen. Die Anzahl der virtuellen Teilchen im selben Raumcontainer ist ebenso wie dessen Volumen für beide Beobachter unterschiedlich. Die Dichte sollte hingegen für alle wieder gleich sein, meine ich.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 30 Mai 2019 14:31 #52202

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ra-raisch schrieb: Ich behaupte auch nicht, dass die beiden Beobachter dasselbe Vakuum betrachten. Für jeden Beobachter ist das Vakuum am selben Ort anders, seine Dichte sollte hingegen für alle gleich sein.

Die auftretende Unruhstrahlung/Hawkingstrahlung müßte hingegen für alle in gleicher Weise sichtbar werden, nur die Ursache dürfte unterschiedlich interpretiert werden.

Die Dissertation behandelt diesen Aspekt aus einem anderen Sichtwinkel, es werden andere Eigenschaften verglichen. Die Anzahl der virtuellen Teilchen im selben Raumcontainer ist ebenso wie dessen Volumen für beide Beobachter unterschiedlich. Die Dichte sollte hingegen für alle wieder gleich sein, meine ich.


Lieber Rainer,
Ich denke schon dass beide das selbe Vakuum, sagen wir besser den gleichen Raumabschnitt betrachtend, zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen können, auch wenn die Wahrscheinlichkeitsdichte des Abschnitts für jeden die gleiche ist. Der Unterschied... für den lokalen FFO "bleiben" sie weiterhin Wahrscheinlich (Gegenwart=nicht lokalisierbar), während sie dem im Unendlichen (Zukunft=lokalisierbar), als reale Teilchen erscheinen werden.

Flacher Raum, ohne Materie:
Hawkings Formulierung, dass "freie Teilchen" auf ihrem Weg aus der unendlichen Vergangenheit in die unendliche Zukunft propagierend, ab einem gewissen ~ Zeitpunkt auf diesem Pfad... real werden können, gilt prinzipiell für alle Beobachter... Die nötigen Energien sind wie gesagt stets im raumzeitlichen Hintergrund vorhanden, nur der Zeitpunkt deren Erscheinung als reales Teilchen von vergehender Zeit abhängig. Dabei ist jedoch vollkommen unklar wann dies sein wird...., vollkommen offen ob heute morgen oder nach unendlicher Zeit....

Gekrümmte Metrik:
Fügen wir nun ein starkes Gravitationsfeld ein, können dessen metrische Eigenschaften (RZ) den zu erwartenden Zeitpunkt triggern. Die lokal gekrümmte Geometrie, kann, die bis dahin bildhaft....maximal "gestreckten".. unendlich flachen Wellen...., mit Hilfe ihres Gravitationspotentials in die Zukunft verschieben. 2 bis dahin "nicht lokalisierbare" Energieformen (ART/QFT) kommen an einem nun definierbaren Ort zusammen und kreieren ein Teilchen in der "Gegenwart".

Teilchen oder Welle:
Der Zeitpunkt den wir nun ~ Gegenwart nennen ist jedoch vom ""Beobachter abhängig**""... Es ist also nicht so dass die besagte "Energie" zum jeweilgen Zeitpunkt x, den beide Beobachter jeweils für deren Gegenwart halten, nicht vorhanden wäre, nur die geometrische Form der im Hintergrund propagierenden Energien, als unmessbar flache Welle im Unendlichen oder als lokal komprimiertes Teilchen... verbleibt relativ.

In der Gegenwart des im Feld lokal verorteten FFO dominiert in Realtion zum im Unendlichen befindlichen, das lokale G-Potential, in der Gegenwart des Beobachters im Unendlichen, da dort nichts ausser flaches Vakuum, muss dementsprechend das Quantenfeld dominieren...
Je Ort bestimmt die Metrik was Gegenwart bedeutet... und somit was wahrgenommen, bzw. messbar... oder nicht...

**Vom "Beobachter abhängig", ist meiner Meinung gerade das was verwirrt... Es ist die Lokalität die entscheidend...Da sich 2 bis zum jeweiligem Zeitpunkt x a priori nicht lokalisierbare Energieformen raumzeitlich überlagern, dominiert je Ort die dort tatsächlich zu verortende Energieform (die Quelle)... Der FFO nimmt das Feld war, der im unendlichen die HS.... Wir... hier und jetzt, beides zusammen... theoretisch.
LGse Z.

....
Bitte als private Einschätzung wertend... ;)
Zum Paper... klar der Doktorand versucht eigene Ansichten und Lösungen einzubringen..

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 30 Mai 2019 23:59 #52219

Z. schrieb:

ra-raisch schrieb: Ich behaupte auch nicht, dass die beiden Beobachter dasselbe Vakuum betrachten. Für jeden Beobachter ist das Vakuum am selben Ort anders, seine Dichte sollte hingegen für alle gleich sein.


Lieber Rainer,
Ich denke schon dass beide das selbe Vakuum, sagen wir besser den gleichen Raumabschnitt betrachtend, zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen können,

Genau dies habe ich eigentlich gesagt, der selbe Raumabschnitt hat ja für beide ein unterschiedliches Volumen und mithin auch eine unterschiedliche Menge Vakuum.

Z. schrieb:

ra-raisch schrieb: Die auftretende Unruhstrahlung/Hawkingstrahlung müßte hingegen für alle in gleicher Weise sichtbar werden, nur die Ursache dürfte unterschiedlich interpretiert werden.

Der Unterschied... für den lokalen FFO "bleiben" sie weiterhin Wahrscheinlich (Gegenwart=nicht lokalisierbar), während sie dem im Unendlichen (Zukunft=lokalisierbar), als reale Teilchen erscheinen werden.

Sofern der Teilchenstrom kontinuierlich ist, werden beide auch die selbe Frequenz sehen, natürlich für den einen (in weiter Entfernung) dilatiert, denn seine Eigenzeit geht schneller.
Es kommt aber gar nicht auf den kontinuierlichen Teilchenstrom an, denn die real entstehenden Teilchen sollten für beide die selben und am selben Ort sein, die Manifestierung ist ein Ereignis. Wie sollte denn die Teilchenanzahl nicht invariant sein! Dies würde eine unterschiedliche Interpreation der Intensität des Feldes voraussetzen.

Z. schrieb: Hawkings Formulierung, dass "freie Teilchen" auf ihrem Weg aus der unendlichen Vergangenheit in die unendliche Zukunft propagierend, ab einem gewissen ~ Zeitpunkt auf diesem Pfad... real werden können, gilt prinzipiell für alle Beobachter... Die nötigen Energien sind wie gesagt stets im raumzeitlichen Hintergrund vorhanden, nur der Zeitpunkt deren Erscheinung als reales Teilchen von vergehender Zeit abhängig. Dabei ist jedoch vollkommen unklar wann dies sein wird...., vollkommen offen ob heute morgen oder nach unendlicher Zeit....

Schön und gut, das Ereignis ist aber invariant, mag sein, dass einer es nie erlebt, ein anderer hingegen schon, egal an welchem Ort er sich aufhält. Für den in weiter Ferne sieht es da schlechter aus, da er schneller lebt ....

Z. schrieb: In der Gegenwart des im Feld lokal verorteten FFO dominiert in Realtion zum im Unendlichen befindlichen, das lokale G-Potential, in der Gegenwart des Beobachters im Unendlichen, da dort nichts ausser flaches Vakuum, muss dementsprechend das Quantenfeld dominieren...
Je Ort bestimmt die Metrik was Gegenwart bedeutet... und somit was wahrgenommen, bzw. messbar... oder nicht...

Beide beobachten einen bestimmten Raumabschnitt. Es kommt auf die Zustände in diesem Raumabschnitt an und nicht auf die lokalen Gegebenheiten der Beobachter... meine ich.

Mag ja sein, dass einer ein Objekt als kugelförmig wahrnimmt und der andere als ellipsoid, beide werden in der Lage sein, sich vorzustellen, wie das Objekt selbst aussieht "Eigenform".

Das läuft wohl darauf hinaus, dass der eine nur eine langgezogene Welle wahrnimmt und der andere ein Elementarteilchen .... ich denke auch die langgezogene Welle läßt sich als lorentzgedehntes Elementarteilchen erkennen und hebt sich vom Hintergrund der virtuellen Vakuumfluktuationen ab... zumal diese nicht lorentzgedehnt sein sollten sondern für beide exakt gleich aussehen müßten... nach meiner Intuition. Allein die Zeitspanne der Existenz realer Teilchen ist deutlich größer als die der virtuellen Teilchen.

Nagut, sofern die Halbwertszeit eines realen Teilchens durch Zeitraffereffekt unter die UR des Beobachters absinkt, kann er sie vielleicht nicht mehr von virtuellen Teilchen unterscheiden, aber er sieht sie.... und ihren Zerfall, virtuelle Teilchen zerfallen nicht, sie verschwinden einfach.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 01 Jun 2019 17:50 #52252

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Moin Rainer..

Genau dies habe ich eigentlich gesagt, der selbe Raumabschnitt hat ja für beide ein unterschiedliches Volumen und mithin auch eine unterschiedliche Menge Vakuum.


Jein... Beide beobachten den selben Abschnitt, jener hat ein Volumen dass für beide Real das selbe... Tatsächlich jedoch wirkt sich das "Volumen", die Metrik nur auf einen der beiden messbar aus*. Die Metrik des von beiden beobachteten Raum-Abschnitts ist gerade nicht vom Beobachter abhängig.

Lediglich die Interpretationen beider, den beobachteten Abschnitt betreffend, sind unterschiedlicher Natur. Da der im Unendlichen... flachen Raum vermuten wird, in so fern das G-Feld aus dessen Sicht nicht unmittelbar beobachtbar und für ihn zudem die Dynamik des Felds nicht messbar.

Das Feld, dessen Volumen dessen Metrik ist also real und hat harrgenau da selbe Volumen wie für den FFO, egal was der im Unendlichen messen oder beobachten kann. Genauso wie für beide das Quantenvakuum real, egal was der im Feld messen kann, bzw. dort beobachten wird.

Und genau so kommen wir auf die unterschiedlichen Annahmen... für den im asymptoten Feld bleiben die "freien Teilchen" virtuell, somit Wahrscheinlich, also tatsächlich unscharf im Feld existent. Der FFO wird jedoch, im Gegensatz zum dem im Unendlichen, Gezeitenkräfte beobachten und messen können*. (Die Feld-Energie dominiert) Für den im approximativ flachen Raum bleibt die Feld-Energie wahrscheinlicher Natur, da dort (wo dieser stationiert) die Gezeitenkräfte nicht messbar. Das einzig messbare, was für den im unendlichen approximativ Materie freien Raum möglich... (wenn wir OFT und ART zusammenführen), wären dem entsprechende Wechselwirkungen von dortig vorhanden Energien mit dortig im Hintergrund vorhandenem Quantenfeld.

Wie gesagt ist Beobachterabhängig sowieso etwas irreführend, da alleinig die unterschiedliche Metrik (ARTgekrümmt /QM flach), die je vor ORT, beobachtbare oder nicht beobachtbare Effekte erzeugt. Da im flachen Raum unmöglicher Weise Gravitationsfeld/Gezeitenkräfte vorhanden (messbar), erscheinen die Wechselwirkungen des unendlich entfernten gekrümmten Feldes mit dem Q-Hintergund, schliesslich als Teilchen Strahlung (HS), welche vom Ort des "gekrümmten Raums" zum Ort des "flachen Raums" propagiert.

Beide Zustände, ART dominierende G-Feldenergie = unscharfer... virtuell verbleibender Q-Hintergrund vs. QM dominierende Q-Feldenergie in flacher Metrik, erwachsen nunmal aus der versuchten Kombination beider Theoriegebäude...

Für den in weiter Ferne sieht es da schlechter aus, da er schneller lebt ....

Nur in Relation... die Lebensspanne des einen, beeinflusst die des anderen nicht wirklich.
Beide Erfahren ihre eigenen Zeiten unabhängig der anderen.

Beide beobachten einen bestimmten Raumabschnitt.
Es kommt auf die Zustände in diesem Raumabschnitt an und nicht auf die lokalen Gegebenheiten der Beobachter... meine ich.

Hmmm.. sozusagen umgekehrt wird ein Schuh draus
Die lokalen Zustände, der ORT ist entscheidend, was je einer beobachten messen wird, kann.

und ihren Zerfall, virtuelle Teilchen zerfallen nicht, sie verschwinden einfach.

Nein sie sind entweder oder..... rein virtuell, oder real. Die virtuellen verschwinden nicht, sie sind niemals real gewesen.
Während die realen aus dem Nichts zu kommen scheinen.... niemals vorher Existent und dann verschwunden um wieder aufzutauchen.
Bis dann Z.
Sory keine Lust (Zeit) groß Korrektur zu lesen. Bitte fragen wenn unverständlich. D.iv.

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Ps. Gerade das "Stöckchen" vermissend...

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 01 Jun 2019 23:44 #52255

Z. schrieb: Bitte fragen wenn unverständlich.

Ja leider ist das meiste ziemlich unverständlich geworden.

Aber es fehlen wohl auch Details, dafür ist es aber auch ein bisschen lang geworden ...

Z. schrieb: Nein sie sind entweder oder..... rein virtuell, oder real. Die virtuellen verschwinden nicht, sie sind niemals real gewesen.
Während die realen aus dem Nichts zu kommen scheinen.... niemals vorher Existent und dann verschwunden um wieder aufzutauchen.

Wieso sollten die realen Teilchen verschwinden?

Z. schrieb:

Beide beobachten einen bestimmten Raumabschnitt.
Es kommt auf die Zustände in diesem Raumabschnitt an und nicht auf die lokalen Gegebenheiten der Beobachter... meine ich.

Hmmm.. sozusagen umgekehrt wird ein Schuh draus
Die lokalen Zustände, der ORT ist entscheidend, was je einer beobachten messen wird, kann.

Also ich meine das so:
Beide betrachten den selben Raumabschnitt, zB den Zwischenraum zwischen zwei Markierungen (bzw den Würfel zwischen 8 Markierungen). Auf Grund der Raumkontraktion/-dehnung wird der örtliche Beobachter ein Volumen V feststellen, während es aus der Ferne wie ein Volumen σV aussieht, also deutlich kleiner. Die Vakuumdichte wird aber für beide dieselbe sein, nur eben ein anderes Gesamtvolumen, zumindest stelle ich mir das Vakuum sio vor.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 02:37 #52258

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Hi Rainer,

Wieso sollten die realen Teilchen verschwinden?


Entweder werden sie real, oder bleiben virtuell.
A. Reale tauchen auf und verschwinden nicht..

Du schriebst: virtuelle Teilchen zerfallen nicht, sie verschwinden einfach.


Dazu müssten V-Teilchen erst real werden, um überhaupt verschwinden zu können.
B. Solange sie nicht real sind, sondern virtuell, können sie nicht verschwinden.
Apropo unmissverständlich. Nix verschwindet.....

LGse Z.

PS:

Beide betrachten den selben Raumabschnitt, zB den Zwischenraum zwischen zwei Markierungen (bzw den Würfel zwischen 8 Markierungen). Auf Grund der Raumkontraktion/-dehnung wird der örtliche Beobachter ein Volumen V feststellen, während es aus der Ferne wie ein Volumen σV aussieht, also deutlich kleiner.


Ich hab schon kapiert wie du dass meinst.... real betrachten sie jedoch den gleichen Abschnitt die selbe Metrik, egal was der ferne deutet ;)
Vlt liesst du das zulange und zu umständliche... nochmal in Ruhe!?

ich schrieb: Jein... Beide beobachten den selben Abschnitt, jener hat ein Volumen dass für beide Real das selbe... Tatsächlich jedoch wirkt sich das "Volumen", die Metrik nur auf einen der beiden messbar aus*. Die Metrik des von beiden beobachteten Raum-Abschnitts ist gerade nicht vom Beobachter abhängig.


Der entfernte wird selbstverständlich ein anderes Volumen...vermuten. Messen kann er es ja nicht!
Dennoch bleibt das Feld genauso wie es nunmal ist... unabhängig beider Beobachter!

"Real das selbe".... nicht scheinbar... unterschiedlicher Natur.

Grüße Z.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 10:48 #52259

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moin, ich könnte mich wieder Stundenlang damit belasten, daher nur:
arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1409/1409.6550.pdf
arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1510/1510.00621.pdf
www.tagesspiegel.de/wissen/kuenstliches-...g-nach/24403568.html
… an die aktuelle pdf komme ich noch nicht dran,... "ich kann es mir nicht leisten, Wissen zu erwerben" :D

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

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 11:17 #52260

Z. schrieb: Der entfernte wird selbstverständlich ein anderes Volumen...vermuten. Messen kann er es ja nicht!

Doch er kann schon messen, sonst könnte niemand nichts messen.... er geht aber nicht dorthin, um zu messen, er misst aus der Ferne, wie jeder Physiker. Wenn ich meinen Meterstab anlege, ist das auch nicht am selben Ort wie das Werkstück sondern nur angelegt, aus der Ferne eben.
r = σ'r'/σ
Wenn die Entfernung sehr gering ist, wird eben σ→σ' und es fällt gar nicht mehr auf. Bei großen Entfernungen muss man natürlich auch die Perspektive berücksichtigen...bei optischen Messungen mit einer Skala, aber es gibt ja auch andere Messmethoden.

Chris schrieb: Mit Hilfe eines Lasers erzeugten die Wissenschaftler darin eine Zone, die sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegt, während der Rest mit Unterschallgeschwindigkeit strömt. Der Übergang beider Zonen entspricht dem Ereignishorizont.

Sieht mir eher nach Tscherenkow-Strahlung aus.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 12:41 #52264

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Lieber Rainer,

Doch er kann schon messen, sonst könnte niemand nichts messen.... er geht aber nicht dorthin, um zu messen, er misst aus der Ferne, wie jeder Physiker.


Wie soll der im Unendlichen denn die Metrik messen, wenn ausser ihm, dem Feld und zu dessem Ort propagierender H-Strahlung nichts vorhanden, mit einem Lichtjahre langen Zollstock!?



NGse Z.



Moin chris,

an die aktuelle pdf komme ich noch nicht dran,... "ich kann es mir nicht leisten, Wissen zu erwerben"

Der Versuchsaufbau ist seit 2015-16 bekannt...

Das Problem einen solchen Versuch als Analogon zur HS zu werten, besteht darin dass im Versuchsaufbau reale Energie eingestrahlt wird...
Im bestrahlten BE-Kondensat entstehen durch Energieintrag verschränkte Phononen, die dann ihre eigenen Wege gehen...

Das hat mM. ungefähr soviel mit Emmision von Hawkingstrahlung zu tun wie Fußball mit Go.

Grüsse Z.

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 14:08 #52266

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Rainer ich möchte nochmal kurz gesondert auf:

Rainer schrieb:
Beide betrachten den selben Raumabschnitt, zB den Zwischenraum zwischen zwei Markierungen (bzw den Würfel zwischen 8 Markierungen). Auf Grund der Raumkontraktion/-dehnung wird der örtliche Beobachter ein Volumen V feststellen, während es aus der Ferne wie ein Volumen σV aussieht, also deutlich kleiner.


Das wichtigste "den Ort an sich" betreff.. ist dass für beide Beobachter unterschiedliche Vakuuminterpretationen anliegen.. da der eine in gekrümmter... der andere in flacher Metrik verortet.... Nicht wirklich entscheidend ist die Interpretation beider, den jeweiligen Ort des anderen betreffend..
Da weder FFO, noch der im Unendlichen, genaue Aussagen über den Zustand der Lokalität des je anderen machen können.

Ausschlaggebend ist, was je vor Ort messbar... sprich welchen Erwartungswert die mögliche Teilchendichte an jeweiligem Ort, dem jeweiligen Vakuumszustand des Beobachters aufweist.
bis später..

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 14:43 #52268

Z. schrieb: Das wichtigste "den Ort an sich" betreff.. ist dass für beide Beobachter unterschiedliche Vakuuminterpretationen anliegen.. da der eine in gekrümmter... der andere in flacher Metrik verortet.... Nicht wirklich entscheidend ist die Interpretation beider, den jeweiligen Ort des anderen betreffend..
Da weder FFO, noch der im Unendlichen, genaue Aussagen über den Zustand der Lokalität des je anderen machen können.

Ausschlaggebend ist, was je vor Ort messbar

Wenn vor Ort gemessen wird, gibt es keinen Fernen Beobachter sondern nur einen stationären und einen freifallenden. Wenn ein ferner Beobachter vor Ort misst, ist er nicht mehr fern. Das ist wie wenn sich in der SRT ein ruhender Beobachter mitbewegen würde ....

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 17:57 #52270

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Hi

Wenn vor Ort gemessen wird, gibt es keinen Fernen Beobachter sondern nur einen stationären und einen freifallenden


Schon wesentlich besser,
als vorher---->

Doch er kann schon messen, sonst könnte niemand nichts messen.... er geht aber nicht dorthin, um zu messen, er misst aus der Ferne, wie jeder Physiker


Noch mal zu:

virtuelle Teilchen zerfallen nicht, sie verschwinden einfach.


Hier die Auflösung, warum sie nicht verschwinden können.
www.mat.univie.ac.at/~neum/physfaq/topics/vacfluc

Ua. Neumaier: Thus quantum fluctuations reflect something about the limits of measurement processes, not something about rapid changes in time.


vgsco.univie.ac.at/people/faculty-member...ard/arnold-neumaier/

LGse

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Das lästige Paradox mit der Hawking-Strahlung 02 Jun 2019 22:29 #52282

Aber:

Ua. Neumaier:
On the other hand, the fact that sigma^2 resp. sigma^2(x) and similar
expectations do not vanish shows in nontrivial physics, for example,
a nontrivial zero-point energy.

Z. schrieb: Noch mal zu:

virtuelle Teilchen zerfallen nicht, sie verschwinden einfach.

Nur weil es keine Vakuumfluktuationen gibt (unterstellt), heißt das doch nicht, dass es keine virtuellen Bosonen gibt.

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