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Das Innere Schwarzer Löcher

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Skeltek » 27. Feb 2012, 19:24

Ein Photon, das von einem Elektron ausgesendet wird und bis zum verlassen der Hubblesphäre kein Hindernis treffen wirD, ist doch auch für immer verloren?
Niemals wird jemand nachvollziehen können zu welchem Zeitpunkt das geschehen ist. Wie kann man sich das vorstellen, daß keine Informationen verloren gehen? Welcher Art sollen die Informationen sein und wie kommt man auf diese Erhaltungsgesetz-Behauptung?
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von seeker » 28. Feb 2012, 01:09

Skeltek hat geschrieben:Wie kann man sich das vorstellen, daß keine Informationen verloren gehen? Welcher Art sollen die Informationen sein und wie kommt man auf diese Erhaltungsgesetz-Behauptung?
Das Informationsparadoxon...
http://de.wikipedia.org/wiki/Informatio ... 8Physik%29

Interessantes Thema! Ich schlage dafür einen neuen Thread vor. Das würde mich auch mal genauer interessieren.
Wenn wir das hier besprechen, wird das vermutlich zu weit führen. Man sollte dabei zunächst beprechen, was man unter "physikalischer Information" versteht - das ist durchaus nicht dasselbe wie das, was man ungangssprachlich unter "Information" versteht.
Machst du das mit dem neuen Thread Skeltek oder soll ich?

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 28. Feb 2012, 09:59

Timm hat geschrieben: Doch, gerade weil er sich auf einer zeitartigen (und nicht lichtartigen) Geodäte befindet, mißt er lokal die Lichtgeschwindigkeit mit c und empfängt er während seines freien Falles bis zur Singularität Nachrichten von außen.
das ist richtig, zumidest solange, wie seine antennen noch funktionieren und nicht von tidalkräften zerfetzt werden :P

der beobachter innerhalb der ereignishorizonts kann nachrichten von aussen empfangen, aber das is ne one-way kommunikation. er kann nichts nach aussen senden.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 28. Feb 2012, 10:08

Skeltek hat geschrieben:.
Daß ein um ein SL kreisender Beobachter einen anderen Zeitfluß erfährt ist eher der extremen Beschleunigung zuzuschreiben als der alleinigen Nähe zur Gravitationsquelle
macht keinen unterschied aufgrund des starken äquivalenzprinzips. das ist ja gerade der witz, dass beschleunigung sich nicht von lokaler gravitation unterscheidet bzw freier fall lokal nicht von einem inertialsystem. dass (und c=const) sind die kern-voraussetzungen der ART.

btw: ohne berücksichtigung der gravitativen zeitdilatations-effekte würde gps nicht funktionieren. da brauchst du kein schwarzes loch unbedingt, zumindest nicht wenn dir atomuhren zur verfügung stehen und du nicht auf die messgenaugkeit einer mechanischens stoppuhr angewiesen bist :P

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 28. Feb 2012, 10:19

seeker hat geschrieben: Hast du eine Erklärung für das Zitat?
Das Zitat ist selbsterklärend. Das steht, daß Objekte, auf die man sich zu bewegt blauverschoben und solche, von denen man sich wegbewegt rotverschoben sind, also nichts Neues.
Im Inneren des Horizonts existiert die erste Möglichkeit nicht, wie die Orientierung des Zukunftslichtkegels zeigt. Dort empfängt der Freifaller hingegen weiterhin Licht von der Außenwelt, bis er r = 0 erreicht, wo seine Geodäte endet. Dazu habe ich kürzlich mal irgendwo eine Simulation gesehen. Du kannst problemlos weitere Infos zu diesem Sachverhalt ergoogeln.

Gruß, Timm

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 28. Feb 2012, 10:26

deltaxp hat geschrieben:das ist richtig, zumidest solange, wie seine antennen noch funktionieren und nicht von tidalkräften zerfetzt werden :P
Darüber sind wir alle einig, es ging ums Prinzip. Habe Deine Post gerade erst gesehen. Volle Zustimmung zum Prinzipiellen.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 28. Feb 2012, 10:40

Timm hat geschrieben:Wäre da nicht Susskind, dem Hawking Recht gegeben hat. Demnach haben alle bits im "Planckformat" auf dem Horizont Platz und sind dort holographisch gespeichert. Wenn das SL verdampft, nimmt die noch gespeicherte Information entsprechend dem sich verkleinernden Horizont ab, der Rest entweicht.
So einfach ist das nicht.
Tom hat geschrieben: Ja, der Horizont reicht sozusagen aus, um die Information zu speichern oder evtl. besser zu repräsentieren. Aber gerade deswegen muss das gesamte Innere des EHs in einer Theorie der QG anders aussehen als klassisch. Es wäre nicht nachvollziehbar, dass die Information auf dem EH existiert, aber unterhalb des EHs glatter Raum bis hin zu einem Zen trum wäre.
nicht nur nicht nachvollziehbar sondern afür mein empfinden auc widersprüchlich. ich tendire daher zu toms aussage. ich bin zwar nicht so tief mit dem holographischen prinzip vertraut. aber soweit wie ich gelesen habe ist das eine duale beschreibung. die holographische beschreibung am d-1-dimensionalen rand und die beschreibung im d-dimensionalen volumen sind völlig gleichwertig. man kann nicht sagen, dass eine sei realität und das andere nicht. ergo sollte überall im innern des sls information vorliegen und nicht nur am horizont.

Aber und da ist die hawkingstrahlung ein interessanter punkt.
Tom hat geschrieben:Das Verdampfen a la Hawking kann in einer exakten QG so gerade nicht stattfinden, da die Strahlung exakt thermisch wäre und damit maximaler Informationsverlust verbunden wäre (thermische Strahglung trägt exakt eine Information, nämlich einen Temperaturwert; jede andere Information über den Quantenzustand vor dem Kollaps wäre verloren). Wenn überhaupt eine Strahlung existiert, kann sie nicht thermisch sein und muss die Freiheitsgrade vor dem Kollaps repräsentieren. Damit wäre die Unitarität der QM (QG) gewährleistet.
das ist ja gerade der grund, warum viele den potetiellen minischwarzenlöchern am lhc nicht trauen. der endzustand ist absolut nicht geklärt. die hawkingstrahlung wurde in semiklassischer näherung abgeleitet. gravitation klassisch, darauf qft.
heisst das dass dieser ansatz grundsätzlich falsch ist trotz der 10^40 mal schwächeren gravitation? immerhin hängt die hawkingstrahlung eng mit dem unruh-effekt zusammen, den es dann ja auch nicht geben dürfte.

also nehmen wir an dass die hawkingstrahlung existiert. diese kann dann nicht rein thermisch sein, weil das der info-enthaltung widerspräche. aber es kann sein, dass der info-anteil bei grossen sls sehr klein ist, so dass die rein temperaturstrahlung ne gute näherung ist und je kleiner das sl wird, desto grösser der info-anteil ist und desto mehr sich die hawkingstrahlung von eine rein thermischen unterscheidet bis am ende (wenn wir ne volle verdampfung annehmen) die infoanteil so stark anwächst, dass die informationserhaltung gewährleistet ist.

das liesse dann m.e. auch rückschluesse auf die infoverteilung im sl zu.
sie würde überall vorliegen aber sich zur "aufgeweichten singularität" im planckbereich immer weiter verdichten. schliesslich stiege der infoanteil der verdampfung ja immer weiter an, je näher der horizont an die singularität rückt.

nur son gedanke, der beides rettet, hawkingstrahlung in erster näherung bei grossen sls und infoerhaltung bei verdampfung.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 28. Feb 2012, 10:50

Skeltek hat geschrieben:Wenn sämmtliche Informationen auf dem EH gespeichert wären, wäre er kein 2-dimensionales Objekt.
doch das geht. is nur ne frage der codierung. bei einer holographie werden 3d-bilder auf 2d gespeichert UND dazu noch der ton (wenn man die guten alten tonspuren am filmrand noch kennt, die heuer natürlich obsolet sind)

wenn du ins 3d-kino gehst, sind die informationen auf 2d-film gespeichern nur mit unterschiedlichen blickwinkeln.

wenn ich die eckkordinaten eines 3d-würfels in einheitskoordaten beschreibe und immer 3 werte zusammenfasse kann ich mit
000 001 010 011 100 101 110 111

die 3d würfelinformation sogar in 1d beschreiben. das kann ichsogar mit belieben dimensionen machen. alles eine frage der codierung. mehr nicht.

du kannst letztlich sogar beliebige informationen auf 1d speichern. hängt nur von der codierung ab. das ist kein widerspruch.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 28. Feb 2012, 13:41

deltaxp hat geschrieben:
Timm hat geschrieben:Wäre da nicht Susskind, dem Hawking Recht gegeben hat. Demnach haben alle bits im "Planckformat" auf dem Horizont Platz und sind dort holographisch gespeichert. Wenn das SL verdampft, nimmt die noch gespeicherte Information entsprechend dem sich verkleinernden Horizont ab, der Rest entweicht.
So einfach ist das nicht.
Nehmen wir an, die Hawking Strahlung ist nicht exakt thermisch und die Nichtexaktheit repräsentiere die Information (Susskind, ev erweitert d. Fuzzball). Wäre dann nicht die Annahme sinnvoll, daß proportional zur Strahlung Information nach Außen gelangt, die im (am) Loch verbliebene Information proportional zur Horizontfläche (und damit zur Masse) abnimmt und die Unitarität so zu jedem Zeitpunkt gewahrt ist?
Wolltest Du etwa ausdrücken, daß die Information überproportional zur Strahlung entweicht, sodaß tatsächlich erst nach dem vollständigen Verdampfen des Schwarzen Loches die Unitarität erhalten ist?

Gruß, Timm
Zuletzt geändert von Timm am 28. Feb 2012, 14:30, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von seeker » 28. Feb 2012, 13:51

Ich denke man sollte die Interpretation der Holographie nicht überstrapazieren.
Es geht dabei nicht darum was WIRKLICH IST, sondern wie man das, was ist BESCHREIBEN, also ABBILDEN kann.
Im Grunde ist doch der Holographiegedanke nichts weiter als ein Black-Box - oder?
Man sagt einfach, dass das SL eine Black Box ist, die eine Oberfläche hat.
Was in der Black Box ist, ist uninteressant/unbekannt - jedoch wird dieses Innere vollständig durch seine Oberfläche REPRÄSENTIERT, wenn diese richtig beschrieben wird.
Dass das möglich scheint ist interessant. Das Konzept hat für mich Ähnlichkeit mit einem Ersatzschaltbild aus der E-Technik.
Timm hat geschrieben:Das Zitat ist selbsterklärend. Das steht, daß Objekte, auf die man sich zu bewegt blauverschoben und solche, von denen man sich wegbewegt rotverschoben sind, also nichts Neues.
Nichts Neues? Man kann manche Dinge auch ignorieren. Ich suche nach wie vor nach einer Erklärung, warum die Rotverschiebung in diesem Fall ENDLICH ist.
Ich suche weiter.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von tomS » 28. Feb 2012, 14:56

Für das holographische Prinzip ist eine (noch unvollständige) Realisierung im Rahmen der AdS/CFT Dualität (Maldacena) bekannt; allerdings bezieht sich dieses auf eine AdS Raumzeit, während wir realistischerweise von einer dS Raumzeit ausgehen müssen; dafür ist m.W.n. keine konkrete Realisierung des holographischen Prinzips bekannt; für das das holographische Prinzip für SLs gibt es sowohl im Rahmen der Stringtheorie (Stichwort: BPS states, fuzzballs) als auch im Rahmen der LQG Hinweise (# Freiheitsgrade ~ Oberfläche); letztere enthält eine 2+1 dimensionale Chern-Simons-Eichtheorie ausschließlich für Oberflächenfreiheitsgrade des SLs. Grundsätzlich ist das holographische Prinzip jedoch nicht bewiesen!

Die AdS/CFT o.a. gauge/gravity duality besagt (vermutlich), dass es zu einem n-dim. System MIT Gravitation eine (n-1)-dim. Beschreibung OHNE Gravitation im Rahmen einer CFT (konformen, ggf. SUSY-Eichtheorie) gibt, so dass sich beobachtbare Größen in beiden Beschreibungen formulieren lassen. Was das nun für die REALITÄT bedeutet, oder was konkret IST, das wird bewust nicht diskutiert.
Gruß
Tom

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 28. Feb 2012, 18:47

seeker hat geschrieben: Nichts Neues? Man kann manche Dinge auch ignorieren. Ich suche nach wie vor nach einer Erklärung, warum die Rotverschiebung in diesem Fall ENDLICH ist.
Ich verstehe ehrlich gesagt Deine Frage nicht. Solange Licht ein Objekt auf dessen zeitartiger Gedäte einholt, kann es an diesem Objekt nicht unendlich rotverschoben ankommen. Eher stellt sich doch die Frage, weshalb der Freifaller das Licht der Sterne bis zum Ende sieht. Allerdings haben wir das schon geklärt.

Gruß, Timm

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Skeltek » 28. Feb 2012, 20:09

Ich kann für jede sphäroide Oberfläche eine ganze Schar von Inhalten postulieren, die alle diese Oberfläche haben. Allein schon, daß man den Abstand jedes darin enthaltenen Sphäroides frei verändern kann, ohne daß sich die Gravitation nach außen nicht ändert...
Wenn man davon ausgeht, daß jeweils zwei diametrale Punkte der Oberfläche, nur Informationen über ihre Verbindungslinie tragen, lässt sich der Aufbau des Inneren nicht vollständig erfassen.
Wenn ein Oberflächenpunkt mehr Informationen tragen soll, muss man die Eigenschaften, die ihn als Punkt definieren auf mehr Dimensionen erweitern. Der Satz Informationen ist dann aber keine Fläche mehr, sondern eine Relation zwischen zwei mehrdimensionalen Objekten, von denen eines deine Oberfläche bildet und das andere weitere Informationen enthält.
deltaxp hat geschrieben:
Skeltek hat geschrieben:.
Daß ein um ein SL kreisender Beobachter einen anderen Zeitfluß erfährt ist eher der extremen Beschleunigung zuzuschreiben als der alleinigen Nähe zur Gravitationsquelle
macht keinen unterschied aufgrund des starken äquivalenzprinzips. das ist ja gerade der witz, dass beschleunigung sich nicht von lokaler gravitation unterscheidet bzw freier fall lokal nicht von einem inertialsystem. dass (und c=const) sind die kern-voraussetzungen der ART.

btw: ohne berücksichtigung der gravitativen zeitdilatations-effekte würde gps nicht funktionieren. da brauchst du kein schwarzes loch unbedingt, zumindest nicht wenn dir atomuhren zur verfügung stehen und du nicht auf die messgenaugkeit einer mechanischens stoppuhr angewiesen bist :P
Ich denke nicht, daß es völlig irrelevant ist. Du hast zum Beispiel einen unterschiedlichen Zeitfluß, je nachdem in welche Richtung du ein rotierendes SL umkreisen möchtest(glaube ich jedenfalls). Es gibt auch Beschleunigung ohne Gravitation. Ich wollte später gegebenenfalls auf die Frage hinaus, welche Art der Zeitverzerrung ein Beobachter hat, um den zwei SLs diametral kreisen, wollt erst gucken, ob jemand anderes auf diese Frage kommt.
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 29. Feb 2012, 14:43

Weil wir gerade bei Erhaltungsgrößen sind:

Wie hat man sich bei verdampfenden Schwarzen Löchern die B-, bzw. die B+L-Erhaltung vorzustellen?

Der Zustand der Materie bei hoher Dichte/Temperatur im Zentrum ist unbekannt. Entfällt die B+L-Erhaltung möglicherweise unter diesen Bedingungen?

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 29. Feb 2012, 15:59

Timm hat geschrieben: Nehmen wir an, die Hawking Strahlung ist nicht exakt thermisch und die Nichtexaktheit repräsentiere die Information (Susskind, ev erweitert d. Fuzzball). Wäre dann nicht die Annahme sinnvoll, daß proportional zur Strahlung Information nach Außen gelangt, die im (am) Loch verbliebene Information proportional zur Horizontfläche (und damit zur Masse) abnimmt und die Unitarität so zu jedem Zeitpunkt gewahrt ist?
Wolltest Du etwa ausdrücken, daß die Information überproportional zur Strahlung entweicht, sodaß tatsächlich erst nach dem vollständigen Verdampfen des Schwarzen Loches die Unitarität erhalten ist?
über die unitarität hab ich mir jetze da keine gedanken gemacht, wenn man die qm aber enst nimmt muss man das natürlich. wenn info über die verdampfung abgegeben wird ist die unitarität im gesamtsystem sl+strahlung erhalten, im sl alleine und in der stzrahlung alleine dann wohl nicht, am ende der verdampfung ist sie dann vollkommen in die strahlung übergegangen bzw in (quanten)kosmos abgewandert

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 29. Feb 2012, 16:08

Skeltek hat geschrieben: Du hast zum Beispiel einen unterschiedlichen Zeitfluß, je nachdem in welche Richtung du ein rotierendes SL umkreisen möchtest(glaube ich jedenfalls). Es gibt auch Beschleunigung ohne Gravitation. Ich wollte später gegebenenfalls auf die Frage hinaus, welche Art der Zeitverzerrung ein Beobachter hat, um den zwei SLs diametral kreisen, wollt erst gucken, ob jemand anderes auf diese Frage kommt.
da bin ich jetze überfragt, da die raumzeit mitgerissen wird bei der rotation, ich glaub das ist dieser Lense-Thirring-Effekt kann ich mir das aber vorstellen. das ist aber kein widersprung.

die äquivalenz zwischen beschleunigung und gravitation gilt, wie oben erwähnt, nur LOKAL. ich kann ein kugelsymmetrischen graviationsfeld zb nicht durch eine beschleunigung umschreiben, aber lokal an einer stelle kann ich das. durch globale betrachtung kannst du ein grav feld von einer beschleunigung unterscheiden, lokal aber nicht.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Skeltek » 1. Mär 2012, 15:23

Genau das ist der feine Unterschied: Lokal gibt es keine Zeitdilatation.
Der Lense-Thirring-Effekt ist eine Beobachtung. Ohne alle Mechanismen vollständig zu verstehen, wird man nie wissen, ob gewisse Effekte Phänomenologisch oder tatsächlich existent sind.

Ein geladenes, ungeladenes und negativ geladenes Teilchen in der Nähe eines geladenen SLs muss zwangsläufig dieselbe Zeitdilatation erfahren, wenn es auf die Masse zurückzuführen wäre.
Das heißt: Das abgestoßene Teilchen muss annähernd denselben Zeitfluß haben, wenn es nach Umkehr seiner Ladung das ungeladene Teilchen einholt; wenn es auf die Gravitation allein zurückzuführen wäre.
Wäre es von der Beschleunigung abhängig, würde das geladene Teilchen einen langsameren Zeitfluß verbuchen(obwohl es die meiste Zeit über weiter entfernt vom SL war).

Anders herum:
Das positiv geladene Teilchen wird in Richtung SL gerissen, das ungeladene fällt langsamer hinterher. Auf dem Weg zum SL wird das positiv geladene Teilchen negativ aufgeladen und durch die verringerte Anziehungskraft vom ungeladenen Teilchen eingeholt.
Die allgemeine Erklärung mit der Lichtuhr liefert mir zwei Interpretationsmöglichkeiten und irgendwie weiß ich grade noch nicht welche ich aussortieren soll. Gegebenenfalls mache ich vielleicht einen neuen Thread auf.

Eine weitere Mögichkeit wäre es vom Impulsaustausch pro Zeit zwischen Teilchen und Loch abhängig zu erwägen. Was genau die Zeitdilatation verursacht ist denke ich wichtig um mutmaßen zu können, was hinter dem EH wirklich passiert.
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von seeker » 2. Mär 2012, 08:32

deltaxp hat geschrieben:die äquivalenz zwischen beschleunigung und gravitation gilt, wie oben erwähnt, nur LOKAL.
Der Einfall in ein Gravitationsfeld ist global einer beschleunigten Beschleunigung äquivalent.
Im Falle eines SL erreicht die zunehmende Beschleunigung dabei bereits am EH unendliche Werte - wenn man das so interpretieren will.
Skeltek hat geschrieben:Was genau die Zeitdilatation verursacht ist denke ich wichtig um mutmaßen zu können, was hinter dem EH wirklich passiert.
Salopp gesprochen würde ich sagen: "Bewegungsgeschwindigkeit durch den Raum x Bewegungsgeschwindigkeit durch die Zeit = konstant"
Daraus folgt, dass du dich bei schneller Bewegung durch den Raumg langsam durch die Zeit bewegst. "Langsam durch die Zeit bewegen" bedeutet z.B., dass für dich 1 Stunde vergeht, während ein ruhender Beobachter >in derselben kosmischen Zeitspanne< 1 Jahr misst.

Ein Gravitationsfeld kann man sich als einen Fluss (bzw. Wasserfall, bzw. Wasserfläche mit Abflussloch) anschaulich machen (als Analogon, d.h. hier: Gravitation = Raumzeitfluss = Fluss einer Wasseroberfläche).
D.h. die Raumzeit selbst fließt dann in Richtung Gravitationszentrum (je näher desto schneller) und nimmt dabei auf ihr befindliche Beobachter einfach mit, wie ein Papierschiffchen auf einer Wasserströmung (= frei fallender Beobachter) mitgenommen wird. Genau deshalb spürt der freifallende Beobachter keine Kraft: er befindet sich ja relativ zur Wasseroberfläche stets in Ruhe. Lichtwellen sind in diesem Bild wie Wasserwellen auf der Wasseroberfläche (=Raumzeit), die sich immer mit der Wellengeschwindigkeit c relativ zur >ruhenden< Wasser-Oberfläche ausbreiten und die sich daher etwas anders verhalten, jedoch auch von der Strömung mitgenommen und langgezogen oder gestaucht werden können. Der Raumzeitfluss kann dabei in zwei Richtungen fließen: In eine raumartige Richtung (waagerecht) und in eine zeitartige Richtung (senkrecht). Bei zunehmender Fließgeschwindigkeit nimmt die zeitartige Richtung zu und die raumartige Richtung ab: Der Fluss kippt. Am EH ergibt sich daraus ein Winkel von 45° (Fließgeschwindigkeit raumartig = Fließgeschwindigkeit zeitartig = c), an der Singularität ein Winkel von 0°(rein zeitartiges Fließen, Fließgeschwindigkeit = unendlich) und in unendlicher Entfernung vom SL ein Winkel von 90° (rein raumartiges Fließen, Fließgeschwindigkeit = 0). Bei rotierenden SL kommt einfach noch eine Wirbelwewegung (mit daraus resultierenden Fliehkräften) überlagernd hinzu: die Strömung (Raumzeit) fließt rotierend/spiralförmig ins SL.
... ich glaube ich veranschauliche dieses Analogon demnächst mal mit ein paar Bildern in einem neuen Thread.

@Timm: Na gut. Irgendwann werde ich mir halt doch mal die Gleichungen ansehen müssen...

Grüße
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 2. Mär 2012, 09:47

seeker hat geschrieben: Der Einfall in ein Gravitationsfeld ist global einer beschleunigten Beschleunigung äquivalent.
nein. definitv nicht. einfaches beispiel. rotationssymmetrisches gravitationsfeld. einer fällt vom nordpol her ein, lokal im freien fall befindet er sich in einem inertialsystem. edenkt alles ist palletie, kräftefreier raum. er kann nicht unterscheiden ob er frei fällt oder innem inertialsystem hngt, aber wart mal. vom südpol her fällt ein anderer ein, und der bewegt sich beschleunigt auf mich zu, wie kann das sein, ist doch kräftefrei. umgekehrt denkt sich der südpol faller genau das gleiche. ergo kann man nicht mit nur einer beschleunigung i.a. global ein graviationsfeld "aufheben" , dann dürfte des südpolfalle sich nicht relativ zum nordpolfalle beschleunigen, was global heisst. er tut es aber. nur lokal sind beide im freien fall in ihren verschiedenen inertialsystemen.

deswegen ist der metrische tensor ja i.a. auch vom ort selbst abhängig. deswegen der ganze stress mit dem zusammenhang (christoffelsymbole) um sich von einem (tangential)-inertialsystem von einem punkt zum nächsten eben anderen (tangential)-inertialsystem parallel zu transportieren.

würde eine beschleunigung ausreichen, wäre der ganze stress nicht nötig.

so hab ich das jedenfalls verstanden. wenn das wer besser weiss.

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von seeker » 2. Mär 2012, 13:47

Ja stimmt, OK. Man könnte aber so immerhin von einem Punkt (lokal) auf eine 2D-Einfallslinie kommen. Bei abnehmendem Abstand zum Gravitationszentrum nimmt die Beschleunigung zu.
Man kann also die Beschleunigung zu versch. Punkten ausrechnen und durch Aneinanderreihung der Punkte eine Linie bilden. Wohlgemerkt würde diese Linie nicht den Freifaller beschreiben, sondern den stationären Beobachter (an diesen Punkten) in Abhängigkeit zum Abstand r.

Der Freifaller im Gravitationsfeld spürt ja keine Beschleunigung obwohl er beschleunigt, was ihn von einem beschleunigenden Raumfahrer in einer glatten Raumzeit unterscheidet.

Was ich noch nicht ganz verstehe:

Man kann doch auch die Gezeitenkraft (= Beschleunigung der Beschleunigung) nicht einfach loswerden, indem man den Freifaller zu einem bestimmten Punkt (lokal) betrachtet und dann sagt, dass an diesem Punkt die Beschleunigung konstant wäre - oder?
Das wäre ja das Gleiche, wie wenn ich einen beschleunigenden Raumfahrer in einer Rakete zu bestimmten Punkten betrachte und dann sage, dass er zu jedem dieser Punkte eine konstante Geschwindigkeit hat und daher (lokal) keine Beschleunigung spürt, was ja nicht der Fall ist - oder mache ich da einen Denkfehler?

Grüße
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 3. Mär 2012, 18:10

Timm hat geschrieben: Wie hat man sich bei verdampfenden Schwarzen Löchern die B-, bzw. die B+L-Erhaltung vorzustellen?
Falls diese Frage hier noch jemanden interessiert: Ich bin im physicsforum fündig geworden.

http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=428989
Post #2: Even without black holes, the standard model of particle physics doesn't conserve baryon number. There are non-perturbative processes in the electroweak sector (called sphaelerons) which violate both baryon number and lepton number conservation. They do, however, (as do all other SM processes) conserve B-L. Charge conservation in Hawking radiation should be sufficient to ensure at least a sort of B-L conservation.
Wenn ich das richtig deute, gibt es im SM Vakuumanregungen (Sphaleron Prozesse), die Umwandlungen zwischen Leptonen und Baryonen erlauben, sodaß B-L erhalten ist, nicht aber B. Offenbar gilt dies nach Meinung des Schreibers auch (oder erst recht) für SLer. Würde das bedeuten, daß für die Sphaleron Prozesse der Zustand der Materie keine Rolle spielt?

Gruß, Timm

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von gravi » 3. Mär 2012, 19:22

seeker hat geschrieben:Was ich noch nicht ganz verstehe:

Man kann doch auch die Gezeitenkraft (= Beschleunigung der Beschleunigung) nicht einfach loswerden, indem man den Freifaller zu einem bestimmten Punkt (lokal) betrachtet und dann sagt, dass an diesem Punkt die Beschleunigung konstant wäre - oder?
Das wäre ja das Gleiche, wie wenn ich einen beschleunigenden Raumfahrer in einer Rakete zu bestimmten Punkten betrachte und dann sage, dass er zu jedem dieser Punkte eine konstante Geschwindigkeit hat und daher (lokal) keine Beschleunigung spürt, was ja nicht der Fall ist - oder mache ich da einen Denkfehler?

Grüße
seeker
Das sehe ich genau so wie Du auch. Selbst wenn ich die Zeitabschnitte, in denen ich einmal den Freifaller betrachte, immer kleiner mache, so muss doch stets noch eine Beschleunigung festzustellen sein. Bei einem ungebremsten freien Fall muss die Beschleunigung bis zum Zusammenprall anhalten. Die Geschwindigkeit muss sich also stetig erhöhen.

Gruß
gravi
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von Timm » 4. Mär 2012, 11:46

seeker hat geschrieben: Was ich noch nicht ganz verstehe:

Man kann doch auch die Gezeitenkraft (= Beschleunigung der Beschleunigung) nicht einfach loswerden, indem man den Freifaller zu einem bestimmten Punkt (lokal) betrachtet und dann sagt, dass an diesem Punkt die Beschleunigung konstant wäre - oder?
Hier liegt möglicherweise ein Mißverständnis vor, je nach dem, wie Du es gemeint hast. Die radiale Gezeitenbeschleunigung ist proportional zu delta r*M/R³. Dabei ist delta r der radiale Abstand zweier Testpartikel, die sich im Abstand R im freien Fall zur Masse M befinden.
Die Gezeitenbeschleunigung (mit dieser Beschleunigung driften die beiden Partikel bei einem gegebenen R auseinander) , wächst demnach mit Annäherung an das Massenzentrum dramatisch. Die Fallbeschleunigung spüren die Partikel hingegen nicht.

Wenn man nun beim freien Fall von einem lokalen Inertialsystem spicht, sind schlicht dessen Abmessungen gemeint. Wählt man es beliebig klein, wird delta r beliebig klein, und damit auch die Gezeitenbeschleunigung. Die Fallbeschleunigung ist von der Wahl des Inertialsystems nicht betroffen.

Weshalb bezeichnest Du die Gezeitenkraft als "Beschleunigung der Beschleunigung"? Die Gezeitenkraft ist die Kraft, mit der radiale Partikel auseinander gezerrt werden. Daneben gibt's noch eine transversale Gezeitenkraft.

Gruß, Timm

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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von seeker » 5. Mär 2012, 10:11

Timm hat geschrieben:Weshalb bezeichnest Du die Gezeitenkraft als "Beschleunigung der Beschleunigung"?
Was ich meinte war, dass da/dt für einen freifallenden Beobachter im Gravitationsfeld ungleich Null ist, während für einen konstant beschleunigten Beobachter da/dt = 0 gilt.
Ich fragte mich, ob dieser Umstand Folgen für eine punktförmige Masse hat, ob sie deshalb eine Kraft spürt.

Ich habs aber kapiert. Die Antwort lautet: Nein! Ich hatte den Unterschied zwischen einer punktförmigen Masse und dem Astronauten im Kasten vergessen und musste mir das wieder vergegenwärtigen. Meine Frage war nämlich auch die, warum ein freifalleder Testpartikel im Gravfeld keine Beschleunigung merkt, der Astronaut in einer beschleunigenden Rakete (im flachen Raum) aber schon, im Gravitationsfeld freifallend dann wieder nicht.

Die Antwort ist einfach:

Mit "Beschleunigung spüren" ist gemeint, dass der Astronaut im Kasten eine Kraft spürt, die ihn gegen die Kastenwand drückt.
Es ist also eine INNERE Kraft gemeint.

Ergo:

1. In einer punktförmigen Masse kann es schon per Def. keine INNERE Kraft geben, weil es kein Inneres gibt. Man kann mit ihr anstellen, was man will, sie wird davon nichts spüren. Sie ist IMMER im Kräftegleichgewicht (2. Newtonsche Axiom). Ein punktfömiges Testteilchen "spürt" also in diesem Sinne weder im Gravfeld noch durch äußeren Impulsaustausch (z.B. beschießen mit weiteren Teilchen) irgendeine Kraft, da jede angreifende Kraft durch eine entsprechende Gegenkraft ausgeglichen wird (Trägheit).

2. Der freifallende Astronaut im Kasten spürt keine Beschleunigung gegen die Kastenwände, weil Gravitation nicht abschirmbar ist, d.h. die Kastenwände werden genauso beschleunigt, wie der Astronaut, die beschleunigende Kraft greift überall an, die gegenläufige Trägheitskraft sowieso.
Allerdings werden sich zwei im Kasten nebeneinander schwebende Testteilchen einnander seitlich annähern, weil die Gravitationsfeldlinien nicht parallel verlaufen, sondern radial zum punktförmigen Gravzentrum hin. Außerdem werden sich zwei hintereinander schwebende Testteilchen im Kasten langsam voneinander entfernen, weil da/dt nicht Null ist. Das sind die Gezeitenkräfte. Erst in größeren Entfernungen und bei kleinen Wegstrecken kann man das vernachlässigen. Dort kann man näherungsweise annahmen, dass die Feldlinien parallel verlaufen und da/dt = 0 ist.

3. Der Astronaut in der beschleunigenden Rakete spürt eine Kraft gegen den Raketenboden, weil dieser zuerst durch Impulsausstoß beschleunigt wird und diesen Impuls erst noch auf den Astronaut übertragen muss, d.h. die dort beschleunigende Kraft greift nicht direkt am Astronaut an, sondern am Raketenmotor. Das sind aber INNERE Kräfte. Für das Gesamtsystem "Rakete + ausgestoßener Treibstoff" gilt wieder Kräftegleichgewicht, also F(ges.) = 0.

Grüße
seeker
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
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Re: Das Innere Schwarzer Löcher

Beitrag von deltaxp » 5. Mär 2012, 11:04

seeker hat geschrieben:Was ich noch nicht ganz verstehe:

Man kann doch auch die Gezeitenkraft (= Beschleunigung der Beschleunigung) nicht einfach loswerden, indem man den Freifaller zu einem bestimmten Punkt (lokal) betrachtet und dann sagt, dass an diesem Punkt die Beschleunigung konstant wäre - oder?
das sind die tidalkräfte, die aufgrund der ausgedehntheit des beobachters in einem lokal veränderlichen gravitationsfeld bestehen. der beobachter selbst kann dann nicht mehr als lokal betrachtet werden. das geht nur dann, wenn das frei fallende Object sehr viel kleiner ist, als die räumliche gravitationsfeldänderung. lokal heisst eben an einem punkt, und da sind die tidalkräfte 0. der berühmte fahrstuhl ist da nur ne näherung der lokalität, aber er ist es nicht wirklich.

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