Event Horizon Telescope (EHT)

Schwarze Löcher, wohl die mysteriösesten Objekte im All: Entstehung, Geometrie, Dynamik, Quantenaspekte
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positronium
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Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von positronium » 20. Mär 2017, 18:56

Das dürfte sehr spannend werden:
http://www.sciencemag.org/news/2017/03/ ... black-hole

Besonders interessant dürfte u.a. sein, ob der Ereignishorizont wirklich dort liegt, wo es die ART voraus sagt - Futter für die Entwicklung einer Quantengravitation.

Zum "Teleskop" selbst: http://www.eventhorizontelescope.org/

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von Analytiker » 20. Mär 2017, 19:14

In diesem Jahr an fünf Nächten zwischen dem 5. und 14. April stehen die Chancen auf gutes Wetter an den beteiligten Teleskopen gut, was aber nicht sicher ist. Wenn das Wetter mitspielt, gibt es die Chance das Schwarze Loch abzubilden. Die Datenauswertung wegen der großen Menge würde aber dauern. Ende des Jahres oder Anfang 2018 könnte ein Bild veröffentlicht werden.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/welt ... 39584.html

Gruß
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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von Frank » 21. Mär 2017, 09:09

Kurze Erläuterung was eine Quantengravitation in etwa ist? ;?
Rechtschreibfehler sind gewollt und dienen der allgemeinen Belustigung.


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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von positronium » 21. Mär 2017, 11:58

Frank hat geschrieben:
21. Mär 2017, 09:09
Kurze Erläuterung was eine Quantengravitation in etwa ist? ;?
Auf der einen Seite besagt die ART, dass Raumzeitkrümmung Folge von Energie und Impuls ist; diese beiden werden durch klassische Felder mit kontinuierlichen Energie- und Impulswerten, in Form des Energie-Impuls-Tensors, in die Einsteingleichungen eingesetzt.
Auf der anderen Seite besagen die Quantentheorien, dass Energie und Impuls nicht kontinuierlich auftreten, sondern nur bestimmte Werte annehmen können. D.h. o.g. Felder, die Ursache der Raumzeitkrümmung sind, müssen durch die quantisierten Felder der Quantentheorien ersetzt werden.
Daraus folgt, dass bei sehr hohen Energien deren Quantisierung eine nicht mehr vernachlässigbare Wirkung auf die Raumzeitkrümmung haben. Und bei Schwarzen Löchern sind die Energien eben sehr hoch, was bei diesen natürlich wesentliche mathematische Korrekturen der ART zur Folge haben sollte. Daher ist so eine Beobachtung ein Test der ART und ein Hinweis bei der Entwicklung von Quantengravitationstheorien.

Ich hoffe, dass ich es mir nicht wieder zu einfach gemacht habe.

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von Frank » 21. Mär 2017, 12:07

positronium hat geschrieben:
21. Mär 2017, 11:58
Frank hat geschrieben:
21. Mär 2017, 09:09
Kurze Erläuterung was eine Quantengravitation in etwa ist? ;?
Auf der einen Seite besagt die ART, dass Raumzeitkrümmung Folge von Energie und Impuls ist; diese beiden werden durch klassische Felder mit kontinuierlichen Energie- und Impulswerten, in Form des Energie-Impuls-Tensors, in die Einsteingleichungen eingesetzt.
Auf der anderen Seite besagen die Quantentheorien, dass Energie und Impuls nicht kontinuierlich auftreten, sondern nur bestimmte Werte annehmen können. D.h. o.g. Felder, die Ursache der Raumzeitkrümmung sind, müssen durch die quantisierten Felder der Quantentheorien ersetzt werden.
Daraus folgt, dass bei sehr hohen Energien deren Quantisierung eine nicht mehr vernachlässigbare Wirkung auf die Raumzeitkrümmung haben. Und bei Schwarzen Löchern sind die Energien eben sehr hoch, was bei diesen natürlich wesentliche mathematische Korrekturen der ART zur Folge haben sollte. Daher ist so eine Beobachtung ein Test der ART und ein Hinweis bei der Entwicklung von Quantengravitationstheorien.

Ich hoffe, dass ich es mir nicht wieder zu einfach gemacht habe.
Danke, denn so versteht es auch ein Noob wie ich(!)
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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von tomS » 21. Mär 2017, 14:07

positronium hat geschrieben:
21. Mär 2017, 11:58
Auf der einen Seite besagt die ART, dass Raumzeitkrümmung Folge von Energie und Impuls ist; diese beiden werden durch klassische Felder mit kontinuierlichen Energie- und Impulswerten, in Form des Energie-Impuls-Tensors, in die Einsteingleichungen eingesetzt.
Auf der anderen Seite besagen die Quantentheorien, dass Energie und Impuls nicht kontinuierlich auftreten, sondern nur bestimmte Werte annehmen können. D.h. o.g. Felder, die Ursache der Raumzeitkrümmung sind, müssen durch die quantisierten Felder der Quantentheorien ersetzt werden.
Daraus folgt, dass bei sehr hohen Energien deren Quantisierung eine nicht mehr vernachlässigbare Wirkung auf die Raumzeitkrümmung haben. Und bei Schwarzen Löchern sind die Energien eben sehr hoch, was bei diesen natürlich wesentliche mathematische Korrekturen der ART zur Folge haben sollte. Daher ist so eine Beobachtung ein Test der ART und ein Hinweis bei der Entwicklung von Quantengravitationstheorien.
Das ist im Wesentlichen eine korrekte Argumentation in Richtung der Quantengravitation.

Es gibt weitere, die ohne die Betrachtung von hohen Energien o.ä auskommt.

Zum einen ist es mathematisch aus verschiedenen Gründen inkonsistent, die quantisierten Felder durch ihre klassischen Erwartunsgwerte zu ersetzen und die klassische Raumzeit-Geometrie der ART an diese Erwartungswerte zu koppeln (Renormierung, Unitarität, ... ein Bsp. siehe unten).

Zum anderen kann man sich folgendes Gedankenexperiment vorstellen: wir betrachten den Zerfall eines Spin-0 Teilchens, z.B. eines neutralen Pions in einer ansonsten leeren Raumzeit. Die gesamte Konstellation ist zunächst sphärisch symmetrisch. Durch den zerfall bzw. spätestens die Detektion der Zerfallsprodukte (Gammaquanten) in einem sphärisch symmetrischen Detektor bricht diese Symmetrie, da die Richtungen und Spins der Gammaquanten bestimmte Richtungen bzw. Orientierungen in der Raumzeit auszeichnen. D.h. eine zunächst symmetrische Konfiguration zerfällt in eine unsymmetrische Konfiguration (natürlich ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung über alle erlaubten Konfigurationen wieder symmetrisch). D.h. dass bereits dieses Experiment mit einem einzigen Pion die klassische Symmetrie der Raumzeit bricht. Eine Lösung über die o.g. klassischen Erwartunsgwerte ist nicht möglich; diese würde die Symmetrie nicht brechen.

Die Schlussfolgerung ist, dass man die Raumzeit in Betrachtungen bzgl. "Kollaps der Wellenfunktion", "Viele-Welten" o.a. miteinbeziehen muss. Wie auch immer man im Detail argumentiert, man muss für die Betrachtung der Raumzeit gewisse quantenmechanische Aspekte berücksichtigen. Und das funktioniert sicher nicht mit einer rein klassischen Raumzeit der ART.
Gruß
Tom

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von tomS » 21. Mär 2017, 14:08

Aber das hat doch nichts mit dem Thema dieses Threads zu tun
Gruß
Tom

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von Frank » 21. Mär 2017, 14:50

tomS hat geschrieben:
21. Mär 2017, 14:08
Aber das hat doch nichts mit dem Thema dieses Threads zu tun

???
Verstehe ich jetzt grad nicht....
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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von tomS » 21. Mär 2017, 19:32

Der Fragenkomplex, ob, warum und wie ART / Geometrie quantisiert werden soll, hat nichts mit der (indirekten) Beobachtung des Ereignishorizontes zu tun.
Gruß
Tom

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von positronium » 21. Mär 2017, 21:54

tomS hat geschrieben:
21. Mär 2017, 19:32
Der Fragenkomplex, ob, warum und wie ART / Geometrie quantisiert werden soll, hat nichts mit der (indirekten) Beobachtung des Ereignishorizontes zu tun.
Nur wenn die ART bis hinter den Ereignishorizont näherungsweise gilt, ist das so. Bei grösseren Abweichungen von der ART sind aber durchaus andere Beobachtungen denkbar. Sogar auf der Seite des Projekts werden Beispiele dafür aufgeführt: http://www.eventhorizontelescope.org/sc ... ivity.html

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von tomS » 21. Mär 2017, 22:16

Das bestreite nicht ich ja gar nicht. Die Beobachtungen zeigen möglicherweise Abweichungen von der ART. Vielleicht könnte man sogar spezifische Modelle der QG ausschließlich.

Aber im Kern geht es doch zunächst mal darum, ob überhaupt ein SL und ein EH direkt abgebildet werden kann; das ist ja nicht selbstverständlich. Dann sind diverse Modelle zur QG bekannt, die am oder außerhalb des EH eben gerade keine oder nur minimale Abweichungen der Geometrie vorhersagen, insbs. bei stellaren oder größeren SLs.

Man sollte zunächst mal abwarten, in die Idee überhaupt funktioniert, und nicht denn dritten Sprung vor dem ersten Schritt machen.
Gruß
Tom

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Re: Event Horizon Telescope (EHT)

Beitrag von positronium » 21. Mär 2017, 22:33

tomS hat geschrieben:
21. Mär 2017, 22:16
Man sollte zunächst mal abwarten, in die Idee überhaupt funktioniert, und nicht denn dritten Sprung vor dem ersten Schritt machen.
Ja, OK.

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