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THEMA: wie stark kann der raum gekrümmt werden?

wie stark kann der raum gekrümmt werden? 23 Mai 2017 19:35 #14869

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? wie ist der aktuelle stand der forschung ?
keine raumkrümmung wäre eine gerade, aber wo ist das ende der fahnenstange?
hat jmd infos für mich, ein paar links zum thema wären nett. (bitte nur deutsch)
mfg rene

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 23 Mai 2017 19:37 #14870

Ein Schwarzes Loch krümmt den Raum beispielsweise so stark, dass selbst Licht ihm nicht mehr entkommen kann.

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 23 Mai 2017 20:29 #14874

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Hallo,

wird das Higgsfeld mitgekrümmt? Ist alles homogen?


Gruß 1234

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 23 Mai 2017 21:05 #14877

Das Higgsfeld verleiht den Elementarteilchen ihre Masse, so die allgemeine Lehrmeinung.
Jetzt die Frage: gibt es in einem Schwarzen Loch noch Elementarteilchen? Nein, natürlich nicht!
Sämtliche Materieformen sind vor Erreichen des SL in Energie umgewandelt worden, also in Bosonen. Bosonen ( = Energieteilchen, z.B Photonen oder Gluonen) sind dafür bekannt, dass sie keinen Platz benötigen. Man kann beliebig viele von ihnen auf einen Haufen schmeißen. Mit Fermionen, also massenhafteten Teilchen kann man das nicht.
Das Higgs verliert also im SL seine Bedeutung.
Ob es als skalares Feld der Raumkrümmung folgt, kann ich nicht sagen. Sollte man aber untersuchen. Eine Arbeit für Physiktheoretiker!!! Vielleicht macht das ja schon jemand?
Grüße
Thomas
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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 23 Mai 2017 23:59 #14884

Mal langsam.

Genauer müsste man sagen: Das Higgsfeld verleiht den Elementarteilchen ihre Trägheit und damit die prinzipielle Möglichkeit eine Ruhemasse zu besitzen.

Die Wirkung aufs Gravitationsfeld geht jedoch von nicht der vom Higgsfeld induzierten ruhemasse aus, sondern von der Energie eines Teilchens oder Systems. Dabei ist die Energieform nicht von Bedeutung. Auch kinetische Energie hat eine Masse.

Außerdem ist es auch nicht richtig, dass Bosonen=Energie sind und Fermionen=Masse. Ein Deuteriumkern (=1xProton+1xNeutron) ist beispielsweise ein Boson, obwohl es eine Ruhemasse hat. Da kannste beliebig viele von auf einen Haufen schmeißen.

Dass es hinter dem Ereignishorizont nur Bosonen gibt, ist insofern auch keine gesicherte Erkenntnis, sondern lediglich die einzig mögliche Konsequenz, wenn man die allgemeine Relativitätstheorie bis zur Singularität in der Mitte des Lochs denkt. Die Realität ist aber wahrscheinlich doch noch ein wenig komplizierter. Fakt ist: Wir wissen es nicht.

Dann zu der Frage, ob das Higgsfeld der Raumkrümmung folgt: Nein, es ist überall gleich stark ist. Jedoch - wo keine Zeit mehr vergeht, ist auch der Begriff der "Geschwindigkeit" nicht mehr definiert. Wo kein Raum ist, gibt es auch keine "Richtung" mehr, womit die Freiheitsgrade verschwinden, entlang derer sich die Higgs-Wechselwirkung noch bemerkbar machen könnte.
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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 07:57 #14886

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mir gehts nicht um schwarze löcher und deren inhalt
maximale raumkrümmung zb duch anwesenheit eines SL
minimale raumkrümmung durch abwesenheit von materie, raumkrümmung = 0
jz wird aber postuliert das die gravitation unendlich weit wirkt
das ist für mich ein widerspruch , wenn die krümmung null ist dann ist der raum gerade und gravitation sollte nicht mehr wirken können
im unendlichen gravitation messen, ist nicht möglich
aber ich denke das man (zumindest theoretisch) den max wert bestimmen kann
also diese unendlichkeit der grav.wirkung- die macht mich fertig
mfg rene

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 12:19 #14890

Man muss unterscheiden zwischen Gravitationspotenzial und Krümmung. Das Potenzial ist das Integral der Krümmung, die Krümmung ist Ableitung des Potenzials.

Es gibt keinen Ort im Universum, an dem das Potenzial 0 ist.
0 ist der theoretische Wert, den das Potenzialfeld hätte, wenn nirgendwo im Universum eine Masse Gravitation ausüben würde.

Allerdings spielt nicht das Potenzial für die Gravitationswirkung die tragende Rolle, sondern, wie gesagt, dessen Ableitung.

Das beduetet, dass ein Ort im Universum, in dem sich zwei Gravitationspotenziale gegenseitig aufheben, zwar ein Potenzial von ungleich null haben mag, aber die Krümmung in dessen unmittelbarer Umgebung unterscheidet sich nicht von der an diesem hypothetischen Ort in einem leeren Universum, in dem gar kein Gravitationspotenzial existiert.
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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 13:11 #14892

...und bei der maximalen Krümmung in einem Schwarzen Loch ist die Ableitung (Steigung) dann 1/0, der Raum also quasi ins Unendliche gekrümmt.

S = k log W
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S = k log W

wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 14:30 #14894

Exakt. Und diese maximale Krümmung tritt gerade an der punktförmigen Massenansammlung in seinem Zentrum auf. Das ist die "Singularität". Ob es die im inneren eines schwarzen Lochs tatsächlich gibt, oder ob die Masse nicht vielleicht doch irgendwie anders verteilt ist, weiß heute niemand.

Wir haben es ja bisher noch nicht einmal geschafft, auch nur den Ereignishorizont eines schwarzes Lochs direkt zu beobachten. Sämtliche Überlegungen zu dessen Strahlungscharakteristik beruhen auf theoretischen Modellen.
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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 15:28 #14895

Oder coolen Weltraumspielchen wie Elite :)



Hier bin ich in meiner "Asp Explorer" vor einem Schwarzen Loch, etwa 10.000 LY vom Sol Sytem entfernt in Richtung Galaktisches Zentrum. Schön zu sehen wie der Linseneffekt das Band der Milchstraße verzerrt.

Das Spiel ist deshalb sehr nett, weil es den Spieler sehr realistisch unsere Galaxie erleben lässt. Natürlich in Überlichtgeschwindigkeit, sonst wäre es doch zuuuu realistisch ;)


S = k log W
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S = k log W

wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 20:39 #14901

Hallo Reisender,

Danke für deine Bemerkungen. Du hast natürlich recht, wenn du auch den Deuteriumkern zu den Bosonen zählst. Dazu gehört auch der Heliumkern und überhaupt alle Vielteilchensysteme, deren Spinquantenzahlen eine gerade Zahl ergibt.
Diese materieaufbauenden Teilchen habe ich in meiner Argumentation nicht gemeint. Meine Überlegungen liefen darauf hinaus, dass man eine Singularität nur denken kann, wenn Energie sich beliebig verdichtet. Deuteriumkerne wird es im SL nicht mehr geben.
Wenn ein Neutronenstern zum SL kollabiert, verlieren die Neutronen ihre Teilcheneigenschaft und der Fermidruck, der den Neutronenstern bislang stabilisiert hat, seine Wirkung..
Insofern sollten alle materieaufbauenden Teilchen, auch die mit bosonischem Charakter, sich vereinzeln, also aus Vielteilchensystemen zu Einzelteilchen werden und damit zu Fermionen und diese wiederum zu einem Gemisch aus Gluonen und Photonen. Die W und Z - Bosonen spielen hier keine Rolle mehr, haben ihre Rolle schon lange vor Erreichen der Singularität eingebüßt.
Wenn das stimmt, was ich da schildere, ist ein SL ein Energieloch von hoher Energiedichte. Und daran beteiligt sollten am Ende nur Wechselwirkungsbosonen sein mit Ruhemasse 0, also Photonen und Gluonen.
Also mal langsam, stimmt!
beste Grüße
Thomas

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wie stark kann der raum gekrümmt werden? 24 Mai 2017 21:46 #14906

Hi Thomas!

Es gibt neben den Hadronen ja noch weitere subatomare Teilchen, die Ruhemasse besitzen, aber keine Fermionen sind: Die Mesonen. Wie ordnen sich die in dein Konzept ein?

Ich nehme mal an, dass du davon ausgehst, dass in einem schwarzen Loch nur noch "Eichbosonen", bzw. "Feldquanten" existieren.


Wie erklärst du dir jedoch, dass sich beim Übergang von einem Neutronenstern zum schwarzen Loch die fermionischen Elementarteilchen (Quarks und Leptonen) in Photonen verwandeln? Wie soll das gehen? Würde das nicht die Baryonen- und Leptonenzahlerhaltung verletzen?

Außerdem habe ich eine Frage zu deiner Hypothese, dass in der Singularität nur noch Photonen und Gluonen vorkommen. Freie Gluonen gibt es ja nicht. Sie entstehen ausschließlich innerhalb von Hadronen und vermitteln darin die starke Kernkraft. Wenn die (fermionischen) Elementarteilchen, zwischen denen die Gluonen eine Wechselwirkung vermitteln sollen, die Quarks, wie von dir behauptet, schon nicht mehr existieren, wo sollten die Gluonen dann überhaupt herkommen? Und wo sollten sie angreifen? Selbst wenn sie einfach so im Vakuum entstehen könnten, dürften sie ja ihrerseits auch nicht die Farbladungserhaltung verletzen, also müssten sie immer in Tripletten entstehen. Ein solcher kernphysikalischer Prozess ist mir nicht bekannt.

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