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Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Schwarze Löcher, wohl die mysteriösesten Objekte im All: Entstehung, Geometrie, Dynamik, Quantenaspekte
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Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Protonenschubser » 18. Aug 2011, 14:28

Hi,
direkt am Ereignishorizont also der Nullfläche soll ja die Zeit stillstehen oder besser gesagt nicht mehr existieren demnach kann dieser theoretisch eigentlich nicht überschritten werden oder?
Ich will damit sagen das hinter dem Ereignishorizont ja nix absolut nix mehr existent sein kann...keine Informationen noch nicht einmal mehr Gravitation die ja schliesslich auch eine Information darstellt ebenso wie die Definition Raum, Schwerelosigkeit, Zeit und so weiter.

Andreas
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 18. Aug 2011, 15:57

Daß die Zeit dort stehen bleibt stimmt so nicht. Es ist nur ein völlig schlechte Art das Phänomen zu beschreiben.
Der EH ist nur der Ort, ab dem hinein fallende Objekte für außen stehende aufhören zu existieren.
Die Dauer, die Informationen von dort zu uns brauchen geht umso näher das Objekt an diese Grenze kommt gegen unendlich.

Ich bin mir nicht einmal sicher, ob die Objekte wirklich ihre Bahngeschwindigkeit an den EH angepasst haben wenn sie ihn erreichen. Inzwischen glaube ich daß das auch mit dem Effekt zu tun hat.
Direkt am EH können nur die Photonen entkommen, die sich mit dem SL mitdrehen. Sie täuschen aber eine andere Position vor als die des aussendens.

Gruß.
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von MaxG » 18. Aug 2011, 16:59

@Skeltek: Es gibt aber ein Phänomen - leider weiß ich den Namen im Moment des Schreibens nicht - das mit dem Entstehen von MaterieAntimaterie zu tun hat (wenn ich denn richtig liege). Normalerweise entsteht Antimaterie zum passenden Materieteilchen und nach einem extrem geringen Zeitraum löschen diese sich Gegenseitig aus. Wenn das am EH passiert und das eine Teilchen nun außerhalb des EHs ist und das Antimaterieteilchen innerhalb ist oder halt andersrum, dann bleibt nur eines der beiden Teilchen übrig... war das eventuell die HawkingStrahlung? Nun genau dazu habe ich jetzt eine Frage und hoffe auf Antworten. Wie genau entstehen diese Teilchen, warum und ist das wirklich Antimaterie und Materie wie ich es geschrieben hab? Ich hoffe auf Aufklärung, danke im vorAus!

mfg

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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 18. Aug 2011, 19:09

Das Vakuum ist nicht völlig energiefrei. Durch Vakuumfluktuationen(ein Brei aus Wellen aller möglichen Richtungen der hohe Entropie hat, von der allerdings nichts nutzbar ist) wäre es möglich, daß sich kurzzeitig genug Energie an einem Ort zusammenfindet um ein Materie-Antimaterie-Teilchen zu erzeugen. Einige Prozesse in der Physik können sich so Energie aus dem Vakuum "ausleihen". Diese Teilchen sind vorher im Vakuum fast völlig delokalisiert(Kann man so betrachten wenn man es unbedingt möchte). Das ist jedenfalls meine persönliche Interpretation.

Am EH halte ich das aber nicht unbedingt für möglich. Wenn man sich ein 3dimensionales Diagramm erstellt, in welchem dagegen bewegten Bezugssystem wieviel Impuls bzw Energie eines Teilchens nutzbar bzw übertragbar ist, dann wird einem klar, daß Teilchen am EH keinerlei radial nutzbare Impulskomponente mehr besitzen. Als Wellenpackete betrachtet sind die radial vom SL weg zeigenden Packetkomponenten völlig ins unendliche rotverschoben.

Wo soll kurz außerhalb des EH der radial gerichtete Impuls herkommen, der nötig ist, das Teilchen vom SL weg zu schleudern, während das Antiteilchen hinein fällt? Aus dem SL selbst wird man keine Vakuumfluktuationen/Wellen erwarten können.

Das ist aber alles nur meine eigene Interpretation, da müsste sich ein Experte dazu äußern... wobei Wissenschaftler da auch nur spekulieren können.

Schönen Gruß, Skel
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von gravi » 18. Aug 2011, 20:29

Zunächst einmal gibt es das so genannte frame dragging. Das SL zwingt seine Rotation der umgebenden (außerhalb des EH's!) Raumzeit auf, die nun diese Rotation mitmachen muss. Damit auch alles darin befindliche!

Zur Hawking- Strahlung bzw. den sie verursachenden virtuellen Teilchenpaaren. In der Regel werden das Photonen sein, die sich bekanntlich mit c bewegen. Entsteht nun ein solches Teilchen vielleicht gerade außerhalb der Photonensphäre (das ist die Distanz zum EH, auf welchem sich ein Photon so gerade noch aufhalten kann, ohne ins Loch zu fallen), so könnte ja das eine Teilchen gerade zufällig eine vom Loch weg gerichtete Bahn haben und entkommen, während das andere sein Schicksal im Loch besiegelt. Anstatt sich, wie bei virtuellen Teilchen üblich, gleich wieder zu vernichten, entkommt der eine Partner und wird zum reellen Photon. Das ist dann die Hawking- Strahlung.

Was nun hinter dem Horizont ist, weiß natürlich niemand genau. Fest steht, dass jede Materie bereits in der Akkretionsscheibe völlig zerrissen wird. Was dann von dort ins Loch plumpst, kommt dort sicher nicht mehr in Form uns bekannter Materie(teilchen) an. Alles wird bis zur völligen Unkenntlichkeit verzerrt. Auch die Raumzeit existiert nicht mehr in der uns bekannten Form. Was aber wirklich stattfindet ist heute noch nicht berechenbar, uns fehlt noch immer die Quantengravitation.

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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von MaxG » 18. Aug 2011, 23:45

Ok, ich merke, dass die Hawking-Strahlung ein deutlich größeres Hintergrundwissen verlangt, als ich zur Verfügung stellen kann. Nur noch eine kurze Frage an dich(wenn das ok ist?) gravi. Skeltek sagt, dass es nur Vermutungen sind. Gild die Unmöglichkeit der Berechnung auch für den ersten und zweiten Teil deines Posts oder ist das schon rechnerisch - also theoretisch - nachgewiesen?
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 19. Aug 2011, 11:02

Angenommen(wirklich nur eine Annahme!) etwas würde den EH eines rotierenden SL senkrecht durchqueren: dann können nur die Photonen die kurz vor dem durchqueren ausgesendet wurden den außen stehenden Beobachter erreichen, wenn ihr Richtungsvektor leicht in die Bahnrichtung des EH geneigt ist.
Diese Photonen erreichen uns erst, nachdem sie das SL einige male umrundet haben.
Umso näher das Objekt beim Aussenden am EH war, umso öfter müssen die Photonen das rotierende SL umrunden, damit sie den außen stehenden Beobachter erreichen.

Ob das der Dragging Effekt ist oder nicht weiß ich nicht. Ich kann mir nur vorstellen, daß das die tatsächliche Bahn eines Teilchens ins SL so verfälscht, sodaß es aussieht als hätte das Teilchen sich mitrotierend asymptotisch dem EH angenähert.

Bin aber kein Spezialist auf dem Gebiet, Gravi wird das wohl eher bestätigen oder widerlegen können. Ich bin nur ein Hobbyspekulant ;)
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von seeker » 19. Aug 2011, 12:56

Skeltek hat geschrieben:Angenommen(wirklich nur eine Annahme!) etwas würde den EH eines rotierenden SL senkrecht durchqueren: dann können nur die Photonen die kurz vor dem durchqueren ausgesendet wurden den außen stehenden Beobachter erreichen, wenn ihr Richtungsvektor leicht in die Bahnrichtung des EH geneigt ist.
Du meinst Photonen, die genau in Richtung der Rotationsachse ausgesendet werden kommen nicht raus?
Wieso das? Oder was meinst du mit "Bahnrichtung des EH"?

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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 19. Aug 2011, 16:57

Die Photonen, die im Äquatorbereich genau senkrecht von der Singularität weg ausgesendet werden, würden nicht entkommen.
Das heißt daß das SL die Photonen selektiert, die es entkommen lässt. In unserem Auge können natürlich nur die Photonen interferrieren, die im richtigen Winkel abgestrahlt wurden und entkommen sind.

Außerdem glaube ich ist die Anziehungskraft höher für Objekte, die eine hohe kinetische Energie im Bezugssystem des rotierenden EH haben(deren Bahngeschwindigkeit in die andere Richtung zeigt). Weiß aber nicht inwiefern das für unsere Frage eine Rolle spielt.
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von seeker » 19. Aug 2011, 17:45

Immer noch nicht...

Noch mal: Wir nehmen einen Punkt am SL-Äquator, direkt (sehr nahe) am EH (Kerr-Loch).
Von diesem Punkt aus wählen wir unser Koordinatensystem und sagen, dass die Richtung radial von der Singularität weg 0° ist (und parallel zur SL-Rotationsachse bzw. tangential zum gedachten EH-Äquator 90° ist).

So! Von diesem Punkt ausgesendete Photonen entkommen dem SL gerade noch, wenn sie in einem Winkel von 0° abgestrahlt werden, vollziehen aber einen Kreis (vereinfacht), wenn sie in einem Winkel von 90° abgestrahlt werden, entkommen also nicht - alles über 90° sowieso nicht. Meinst du das in etwa so?

Grüße
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von gravi » 19. Aug 2011, 19:50

MaxG hat geschrieben:Gild die Unmöglichkeit der Berechnung auch für den ersten und zweiten Teil deines Posts oder ist das schon rechnerisch - also theoretisch - nachgewiesen?
Aber erst einmal bedanke ich mich bei euch beiden für die Abiturientenfreundliche Erklärung!!

mfg
Zunächst mal zum frame-dragging:
Das ist ein bekannter Effekt, der nach ihren Entdeckern auch Lense-Thirring-Effekt genannt wird. Der ist nicht nur theoretisch berechenbar, sondern ich meine mich erinnern zu können, dass er auch bereits in der Umgebung der Erde nachgewiesen wurde. Ja - auch die Erde versetzt die umgebende Raumzeit in Rotation. Nur ist der Effekt hier sehr schwach.

Die Hawking- Strahlung dagegen ist rein theoretisch. Messbar ist sie nicht, denn sie würde nur einige Millionstel Grad ausmachen und wird daher von den Akkretionsscheiben mit bis zu mehreren Milliarden Grad hoffnungslos überstrahlt. Warten wir einfach 10[up]600[/up] Jahre ab, dann müssten die SL's in einer Gammastrahlen- Explosion zerstrahlen, wenn Hawkings Berechnung stimmt :wink:

Vergesst bitte nicht bei der Betrachtung, wann ein Photon noch entkommen kann, die Photonensphäre in 1,5 Schwarzschildradien Distanz. Ein Photon das sich hier aufhält, kann gerade noch das SL umkreisen - aber nicht mehr entkommen. Von jedem Ereignis, das außerhalb dieser Grenze stattfindet und welches Photonen emittiert, können jedoch Photonen dem Loch noch entkommen.

Direkt senkrecht wird wohl nichts den Horizont überqueren. Wir können ja davon ausgehen, dass alle SL's rotieren, und diese Rotation wird unweigerlich allem aufgezwungen, was sich in seiner Nähe befindet. Selbst wenn es kein frame-dragging gäbe (bei einem nichtrotierenden Schwarzschildloch), würde jedes Teilchen in der Akkretionsscheibe einen tüchtigen Drehimpuls mitbekommen. Es würde sich also in jedem Fall dem Horizont in einer spiralförmigen Bahn nähern. "Einfach reinplumpsen" geht nach meinem Dafürhalten nicht...

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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 19. Aug 2011, 20:48

Die Photonen, die im Äquatorbereich genau senkrecht von der Singularität weg ausgesendet werden(0° für Seeker) würden nicht entkommen. Die Anziehungskraft des Lochs ist kleiner, wenn sich ein Teilchen/Photon mit dem EH mitbewegt, größer, wenn es sich entgegengesetzt bewegt. Nehmen wir an das SL rotiert: Dann müsste die Bahn des Photons einen erhöhten Winkel haben. Wenn du ein Photon hättest, daß sich aus deiner Sicht beim maximal rotierenden SL genau auf 0° versucht nach außen zu bewegen, dann wäre dies im "Bezugssystem" des rotierenden EH ein Winkel von ca - 26,565°(weiß nicht ob ich das so hätte rechnen dürfen, deshalb lass ich die Formel weg ^^); das heißt die radiale Komponente des Bewegungsvektors fällt deutlich unter c und das Photon wird rückwärts in das SL gesaugt, obwohl es sich beim Aussenden ausserhalb des EH aufgehalten hat.
Also müssten Photonen, die sich bei einem maximal rotierenden SL versuchen aus dem Bereich zu entfernen einen positiven Winkel haben von ich schätze mal 25-25° um im Bezugssystem des rotierenden EH eine radiale Geschwindigkeitskomponente von c zu haben und entkommen zu können.



Das heißt daß das SL Photonen, die zwischen dem EH und der Photonensphäre erschaffen werden, selektiert und nur bestimmte entkommen lässt. In unserem Auge können natürlich nur die Photonen ankommen, die im richtigen Winkel abgestrahlt wurden und entkommen sind.
Allein durch die Tatsache, daß die direkt oberhalb des EH abgestrahlten Photonen einige Male um das SL kreisen müssen um zu entkommen, wird meiner Meinung nach jedes Objekt den Anschein haben seine Bahn der Rotation des SL vollständig anzupassen, egal wie es durch den EH fällt.



Außerdem glaube ich ist die Anziehungskraft höher für Objekte, die eine hohe kinetische Energie im Bezugssystem des rotierenden EH haben(deren Bahngeschwindigkeit in die andere Richtung zeigt). Weiß aber nicht inwiefern das für unsere Frage eine Rolle spielt.

Frage an Gravi:
Wir hatten schon öfter darüber diskutiert, aber kinetische Energie erhöht doch auch die Gravitationskraft eines Teilchens? Das würde doch bedeuten, daß Teilchen, die gegenläufig die Singularität umkreisen eine viel höhere Anziehungskraft von der ihnen zugewandten Seite des SL erfahren?
Teilchen hingegen, die ihre Bahngeschwindigkeit angepasst haben, werden weniger von der kinetischen Energiekomponente der Gravitation beeinflußt. Oder sehe ich da etwas völlig falsch?

ps: Wie bereits gesagt, handelt es sich bei meinen Beiträgen vorwiegend um Spekulationen meinerseits, also bitte nicht für gesicherte Fakten halten.
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von seeker » 20. Aug 2011, 00:25

gravi hat geschrieben:Vergesst bitte nicht bei der Betrachtung, wann ein Photon noch entkommen kann, die Photonensphäre in 1,5 Schwarzschildradien Distanz. Ein Photon das sich hier aufhält, kann gerade noch das SL umkreisen - aber nicht mehr entkommen. Von jedem Ereignis, das außerhalb dieser Grenze stattfindet und welches Photonen emittiert, können jedoch Photonen dem Loch noch entkommen.
Ich hab's nicht vergessen, deshalb auch mein Wörtchen "(vereinfacht)" in meinem vorigen Beitrag... :wink:

Aber jetzt muss ich nochmal nachfragen:
Ich meine, dass die Photonensphäre/Photonenorbit genau derjenige (instabile) Grenz-Abstand zum Kerr-SL ist, wo ein im richtigen Winkel abgestrahltes Photon das SL umkreisen kann ohne zu entkommen und ohne verschluckt zu werden (solange keine Störung vorliegt).

Das heißt aber nicht, dass ein Photon, das hinter dem Photonenorbit, aber noch außerhalb des EH abgestrahlt wird dem SL nicht entkommen könnte.
Denn wäre das so, dann würde ja der PO mit dem EH zusammenfallen - was er in der Realität nicht tun wird (denn dafür müsste der maximale Kerr-Fall eintreten: a=M - und das haben wir hier eh nicht betrachtet).
Ich verstehe es im Moment eher so, dass der Photonenorbit der einzige Abstand zu einem SL ist, wo eine (dauerhafte) Umlaufbahn von Licht überhaupt möglich ist.

@Skeltek:
Komplizierte Sache. Ich hoffe da auf ein Statement von Tom oder Ray oder ...

Jedenfalls haben wir , wenn wir Photonen betrachten, keine Ruhemasse. Daher sollten wir nicht mehr in dem Begriff "Anziehungskraft" denken.
Wir sollten besser in Geodäten denken. Licht folgt einfach immer der kürzesten Verbindung zwischen zwei Punkten, folgt also Geodäten.
Wie diese Verbindung aussieht bestimmt die Krümmung der Raumzeit.

Ich glaube, du hast sicher recht, dass ein im 0°-Winkel am EH radial nach außen abgestrahltes Photon bei einem entfernten Beobachter ankommen würde, der an einen ganz anderen Beobachtungspunkt bzw. -winkel sitzt, als man am Ort des EH (naiv) denken würde (aus den 0° wird am Ende z.B. 63° in z-Richtung).
Die Raumzeitverzerrung bzw. -verwirbelung (frame-dragging) sorgt für ein seitliches "verbiegen" des Lichtstrahls.
Dieser Bogen ist aber aus Sicht der Photonen schnurgerade und hat 0°! ...und das Photon wird nicht vom SL "angezogen" - ich denke, das ist wichtig.
(Außerdem, wenn du doch in Gravitationskraft denken willst, dann sind unsere Feldlinien ja auch verbogen. Damit müsste die Richtung der Gravitations-Kraftwirkung selbst ja auch diesen gebogenen Bahnen folgen, also nicht-radial sein.)

Ich glaube im Moment immer noch, dass ein direkt am EH-Äquator entstehendes Photon nur dann entkommen kann, wenn es zum Zeitpunkt seiner Aussendung lokal einen 0°/0°-Winkel hat (also genau radial nach außen abgestrahlt wird).
Skeltek hat geschrieben:Außerdem glaube ich ist die Anziehungskraft höher für Objekte, die eine hohe kinetische Energie im Bezugssystem des rotierenden EH haben(deren Bahngeschwindigkeit in die andere Richtung zeigt). Weiß aber nicht inwiefern das für unsere Frage eine Rolle spielt.
Ich glaube, dass Tom mal erzählt hat, dass die kin. Energie nicht in die gravitativ wirksame Masse miteingeht.
Außerdem wäre das m.E. eh nur bei Objekten mit einer Ruhemasse denkbar (also nicht für Licht).
...und bei massebahafteten Objekten: Eine erhöhte Masse hätte zwar eine erhöhte gravitative Anziehungskraft zur Folge, aber die träge Masse würde in gleichem Maße zunehmen und damit auch die wirksame Fliehkraft. Ich glaube in dem von dir hier angedachten Zusammenhang müsste sich das genau ausgleichen.

...aber du hast Recht, dass es einen Unterschied macht, ob ein schräg ausfallender Lichtstrahl mit oder gegen die Rotationsdrehrichtung des SL gewinkelt ist.
Die genaueren Zusammenhänge weiß ich aber auch nicht.

Beste Grüße
seeker
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 20. Aug 2011, 12:56

Also Ich denke schon, daß Drehimpuls bzw kinetische Energie die gravitative Anziehungskraft erhöhen. Es ist Energie? Wenn man 500 Tonnen Materie in Energie umwandelt um damit einen Körper anzuschubsen, dann geht ja das gravitative Potential nicht verloren?

Die abgewandte Seite eines rotierenden Körpers hat quadratisch zur Entfernung weniger Einfluß auf die gravitative Anziehungskraft auf einen Testkörper. Es erscheint doch mehr als logisch, daß die Umlaufrichtung des umkreisenden Körpers einen großen Faktor hat.

Anders ausgedrückt: Die Entfernung eines Teilchens von einem Ereigniss im 4dimensionalen, ist nicht nur von seiner Position, sondern auch von dem relativistischen Impuls abhängig, der die Relativgeschwindigkeit der Systeme zum Ausdruck bringt. Inwieweit spielt hier Längenkontraktion eine Rolle?

Sorry, ich will das Thema nicht breit treten, aber wenn ich es nicht bis ins kleinste Detail kläre bin ich hinterher genauso schlau wie vorher...
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Protonenschubser » 20. Aug 2011, 15:15

Weia....da hab ich ja eine Lawine losgetreten :mrgreen:
Meine ursprüngliche Frage hat sich mit meiner Fragestellung im Grunde selbst beantwortet weil jede Antwort nur einen reinen theoretischen Wert hat.
Aber ich lerne gerade durch Eure Diskussion ne ganze Menge...mich interessiert das alles brennend ;i
Ich muss zwar recht viel Fachworte Googeln macht aber auch Spass.

LG
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von Skeltek » 20. Aug 2011, 19:20

@Seeker: Photonenorbit ist der stabile Abstand, an dem für Photonen ein stabiler Orbit möglich ist. Photonen, die näher am EH starten, haben einen erhöhten Steigwinkel und müssen auf Kosten von Umlaufgeschwindigkeit einen Teil ihres Bewegungsvektors in Steigflug investieren. Ist der Winkel hoch genug durchbrechen sie die Photonensphäre und entkommen.
Ist der Steigwinkel zu klein fallen sie ähnlich einer Parabelwurf-ähnlich ins Loch zurück.
Der Grenzwinkel ist genau der, bei dem sie sich assymptotisch von Innen der Photonensphäre annähern.
Das heißt, daß es Winkel gibt, bei denen das Licht mehrmals um das Loch kreisen kann, bevor es die Photonensphäre nur knapp durchbricht und dem Loch entkommt.

Hawkingstrahlung halte ich aufgrund von Impulssätzen für recht unwahrscheinlich. Es würde aufgrund der Metrik des Raums viel wahrscheinlicher daß die ins Loch fallenden Teilchen positive Energie haben als negative. Schließlich ist das Ruhesystem der generierten Teilchen-Antiteilchen-Paare das mit fast c fallende Bezugssystem am EH.
Aufgrund des Mangels an Vakuumfluktuationen aus Richtung EH bzw starker Rotverschiebung der radial gerichteten Fluktuationskomponenten, wäre die Durchschnittsgeschwindigkeit eines solchen virtuellen Teilchenpaares fast c in Richtung SL.
Egal wie man es dreht wird dem SL durch Teilchenpaare eher Energie zugeführt, als daß wirklich mal ein Partikel entkommen sollte.

Es fällt mir einfach schwer es zu glauben...
Ich halte es für wahrscheinlicher, daß in Erdatmosphäre ein Teilchenpaar entsteht, dessen Ruhesystem fast um c gegenüber dem der Erde verschoben ist und uns die Energie mehrerer Atombombenexplosionen völlig ausradiert.
Ein Teilchenpaar das sich auf einem geostationären Ort direkt über dem EH bildet, ist äquivalen, mit einem Paar das bei Entstehung im Erdorbit bereits bei seiner Genese eine Durchnittsgeschwindigkeit nahe c hätte.
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von gravi » 20. Aug 2011, 19:39

Skeltek hat geschrieben:Frage an Gravi:
Wir hatten schon öfter darüber diskutiert, aber kinetische Energie erhöht doch auch die Gravitationskraft eines Teilchens? Das würde doch bedeuten, daß Teilchen, die gegenläufig die Singularität umkreisen eine viel höhere Anziehungskraft von der ihnen zugewandten Seite des SL erfahren?
Teilchen hingegen, die ihre Bahngeschwindigkeit angepasst haben, werden weniger von der kinetischen Energiekomponente der Gravitation beeinflußt. Oder sehe ich da etwas völlig falsch?
Sehe ich auch so: Da Energie und Masse äquivalent sind, führt eine erhöhte Energie eines Teilchens dazu, dass es auch eine größere Gravitation hat (wenn die auch bei einem Teilchen extrem gering ist). So kommt man ja auch zu der eigentlich falschen Aussage, dass eine auf c beschleunigte Rakte eine unendlich große Masse annimmt.

seeker hat geschrieben:Ich meine, dass die Photonensphäre/Photonenorbit genau derjenige (instabile) Grenz-Abstand zum Kerr-SL ist, wo ein im richtigen Winkel abgestrahltes Photon das SL umkreisen kann ohne zu entkommen und ohne verschluckt zu werden (solange keine Störung vorliegt).

Das heißt aber nicht, dass ein Photon, das hinter dem Photonenorbit, aber noch außerhalb des EH abgestrahlt wird dem SL nicht entkommen könnte.
Korrekt!

Gruß
gravi
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von seeker » 21. Aug 2011, 11:10

Mir ist das immer noch nicht klar. :?

Ich zitiere:
In manchen Darstellungen der relativistischen Physik wird in der Tat die relativistische Masse kurz „Masse“ genannt. Dies verleitet zur Fehlvorstellung, man könne die relativistische Masse so wie eine ruhende Masse mit einer Waage im Gravitationsfeld messen oder so wie eine langsam bewegte Masse durch ihre Trägheit aus Newtons Bewegungsgleichungen ablesen. Falsch ist auch die Unterstellung, die Gravitationskraft, mit der ein bewegtes Teilchen ein anderes anzieht, sei proportional zur relativistischen Masse, ebenso falsch die Ansicht, bei hoher Geschwindigkeit würden Teilchen wegen ihrer großen relativistischen Massen Schwarze Löcher erzeugen.

Der Begriff der relativistischen Masse wird deshalb in der modernen Physik gemieden, um ohne Wortzusätze von verschiedenen Begriffen mit verschiedenen Wörtern zu reden. Auch Einstein erschien es nicht gut, von Mrelativistisch als Masse zu sprechen, man bezeichne mit diesem Wort besser die Ruhemasse.[27]

Das Wort Masse (Ruhemasse!) bezeichnet wie in Newtons Physik eine für das Teilchen charakteristische Größe, die nicht von der Geschwindigkeit und dem Beobachter abhängt. Die Energie dagegen ist wie in Newtons Physik geschwindigkeitsabhängig und für verschieden bewegte Beobachter verschieden. Insbesondere hat die Energie bei allen Vorgängen den unveränderten Wert, den sie zu Beginn hatte: sie ist eine additive Erhaltungsgröße. Die Masse hingegen kann bei Teilchenzerfällen abnehmen.
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quiv ... sche_Masse

...auf der anderen Seite geht z.B. bei der zeitlichen Entwicklung des Universums alle enthaltene Energie in die Gravitation mit ein. m = E/c^2
Auch kinetische Energie ist Energie...

Grüße
seeker
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Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
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tomS
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von tomS » 21. Aug 2011, 11:35

Vielleicht ist das wenig zufriedenstellend, aber in der ART muss man zwei Fragestellungen unterscheiden:

1) Die Einsteingleichungen mit einer Kopplung zwischen Raumzeit-Geometrie sowie der gesamte Energie-Impuls-Dichte, z.B. zur Bestimmung einer bestimmten Metrik (Schwarzschild, Kerr, ...). Dabei kann man aber nicht mehr von einer separaten kinetsichen Energie eines einzelnen Objektes sprechen.

2) Die Bewegungs- bzw. Geodätengleichung zur Berechnung der Bahnkurve eines Testteilchens in einer vorgegeben Raumzeit-Geometrie. Dabei kann man dem Teilchen eine (bezugssystemabhängige!) kinetische Energie zuordnen, allerdings existiert hier keine Rückkopplung dieser Energie auf die Geometrie; Letztere ist fest vorgegeben.
Gruß
Tom

Der Wert eines Dialogs hängt vor allem von der Vielfalt der konkurrierenden Meinungen ab.
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Re: Was ist hinter dem Ereignishorizont/schwarzes Loch

Beitrag von gravi » 21. Aug 2011, 17:18

Ich will es mal so ausdrücken:
Die (Ruhe-) Masse eines Körpers setzt sich zusammen aus allen beteiligten Teilchenmassen. Also aus den Massen aller beteiligten Atome/Moleküle oder noch detaillierter aller Elektronen und Quarks.

Wenn man nun diesen Körper auf eine beliebige Geschwindigkeit beschleunigt, erhöht sich entsprechend die kinetische Energie, was ja soweit klar ist. Nach der berühmten Formel könnte man diese auch als "Masse" ausdrücken.
Die Ruhemasse aber verändert sich nicht, denn durch die Geschwindigkeit wird ja nicht ein einziges Teilchen dem Körper zugeführt.

Es ist also falsch, von einer Massenzunahme durch Beschleunigung zu sprechen.

Gruß
gravi
Unser Wissen ist ein Tropfen. Was wir nicht wissen, ist ein Ozean.
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