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Objekte im Universum

Schwarze Löcher, wohl die mysteriösesten Objekte im All: Entstehung, Geometrie, Dynamik, Quantenaspekte
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Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 9. Jan 2014, 11:29

Seit gerade eben "plagt" mich ein Gedanke.

Gibt es von dem Schwarzen Loch eigentlich auch noch ein Gegenteil?
So wie (von einem Arbeitskollegen gesagte) Weisse Loch.


Ich hoffe jemand kann mir da weiter helfen.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von positronium » 9. Jan 2014, 11:50

Ich glaube, die Frage lässt sich so gar nicht stellen. - Allein schon wegen dem Namen.
Aus einem "weissen Loch" müsste im Umkehrschluss zum schwarzen Loch Strahlung und Materie strömen, doch wenn sich dort so viel Energie befindet, dass es zur Bildung eines Ereignishorizonts (Loch) kommt, ist eben das Ausströmen von was auch immer wegen der hohen Gravitation nicht mehr möglich.
Am ehesten könnte man vermutlich noch den Urknall als so etwas wie ein "weisses Loch" bezeichnen.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von seeker » 9. Jan 2014, 13:38

Da war doch mal was...?
Ich weiß noch, dass es schon einmal Spekulationen dahingehend gab.
Ich glaube das war so, dass man die Idee hatte, dass SL Brücken in ein anderes Universum schlagen könnten, wo sie als weiße Löcher ihre Materie wieder ausspucken.
Wenn es das gäbe, dann müsste es jedoch wahrscheinlich auch in unserem Universum weiße Löcher geben (von den SL in anderen Universen).
Nur: Man hat bis jetzt noch keine nachweisen könnnen.
Außerdem müssten in dem Fall unsere SL ja dann auch ihre Masse zumindest langsam verlieren (und zwar schneller als die Rechnung per Hawkingstrahlung vorhersagt), wie ich glaube.
Auch da fehlt bislang der Nachweis.

Grüße
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 9. Jan 2014, 13:56

Eigentlich schon. Denn Schwarzes Loch zieht Materie an und Weisses Loch stößt Materie ab. Also ein Gegenteil.
Aber wenn Materie angezogen wird und irgendwo am Ende wieder abgestoßen wird, ist es dann nicht ein anderes Universum od. eine andere Zeitphase?
Als wenn 2 Vierecke nebeneinander liegen mit 2 Öffnungen. Einmal ein Hinweg und einmal ein Rückweg.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von positronium » 9. Jan 2014, 14:13

Nach der ART ist sowas zwar schon berechenbar. Es gibt sogar einen Artikel auf Wikipedia dazu: http://de.wikipedia.org/wiki/Wei%C3%9Fes_Loch
Aber soweit ich mich erinnere, erlaubt so ein Gebilde kein Durchströmen. (Wegen der Singularität? Das habe ich aber nur einmal gelesen und bringe das aus der Erinnerung nicht einmal als grobe Beschreibung zusammen.)

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 9. Jan 2014, 14:17

Es muss doch irgendwie eine logische Erklärung dafür geben. Denn zu jedem Objekt, zu jeder Materie im Universum gibt es ein Gegenteil.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von positronium » 9. Jan 2014, 14:34

GalaxyFive hat geschrieben:Denn zu jedem Objekt, zu jeder Materie im Universum gibt es ein Gegenteil.
Zur uns umgebenden Materie schon, aber für alles sicher nicht.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von breaker » 9. Jan 2014, 16:36

Es ist richtig, dass man im Rahmen der ART weiße Löcher konstruieren kann. Diese haben dann im wesentlichen die umgekehrten Eigenschaften von schwarzen Löchern, d.h. anstatt dass man nicht mehr raus kommt, kommt man nicht rein. Etwas physikalischer formuliert: Es gibt einen Horizont, innerhalb dem alle Lichtkegel nur noch nach außen zeigen.

So weit ich weiß hat man bisher im Universum keine weißen Löcher beobachtet und die meisten Physiker gehen davon aus, dass es eher eine mathematische Spielerei ist.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 9. Jan 2014, 17:43

Ich hoffe bald, das Indizien ans Tageslicht gebracht werden um die Existens der Weissen Löcher aufzudenken.
Mein Arbeitskollege hat mich deswegen den ganzen Tag genervt.
Man bekommt ihn von seiner Meinung nicht runter. Er glaubt daran das es Weisse Löcher gibt, die aber ganz eng in Verbindung mit Schwarzen Löchern stehen.
So sein Reden:"Weisse Löcher sind die Ausgänge eines Wurmloches. Am Anfang ist ein Schwarzes Loch das Materie einsaugt und auf der anderen Seite (quasi am Ausgang) befindet sich ein Weisses Loch das wiederum die Materie ausspuckt."

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von breaker » 9. Jan 2014, 18:16

Ja, das kann man so sagen.

Eine gute Veranschaulichung der Situation bietet das sogenannte Kruskal-Diagramm:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... rt.svg.png

Auf der y-Achse ist die Zeit abgetragen; auf der x-Achse eine der drei Raumdimensionen.

Gut zusammengefasst hat die Situation z.B. Sean Carrol in seinen GR-Notes:

Regions III and IV might be somewhat unexpected. Region IV issimplythetime-reverse
of region II, a part of spacetime from which things can escape to us, while we can never get there. It can be thought of as a “white hole.” There is a singularity in the past, out of which the universe appears to spring. The boundary of region IV is sometimes called the past event horizon, while the boundary of region II is called the future event horizon. Region III, meanwhile, cannot be reached from our region I either forward o rbackward in time (norcananybody from over there reach us). It is another asymptotically flat region of spacetime, a mirror image of ours. It can be hought of as being connected to region I by a“wormhole,” a neck-like configuration joining two distinct regions.

Quelle:
http://preposterousuniverse.com/grnotes ... -seven.pdf

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von gravi » 9. Jan 2014, 19:11

Es wurde hier ja bereits gesagt, dass Weisse Löcher lediglich rein theoretischer Natur sind. Gäbe es sie, müssten wir in der Tat irgendwo im Universum Energiequellen nichtthermischer Natur beobachten, die vermutlich wie die Jets von Schwarzen Löchern ins All schießen. Nur dass hier eben kein Gravitationszentrum mit Akkretionsscheibe Quelle der Jets wären, sondern diese quasi aus dem Nichts ins All stießen. Derartiges ist noch nicht beobachtet worden.

Und - wie seeker schon erwähnte - müssten Schwarze Löcher, zumindest die kleinen stellaren, ziemlich schnell ihre Masse abstrahlen und aus dem All verschwinden. Wenn sie dann aber schrumpfen, müssen sie gleichzeitig auch "heiß" werden und immer energiereichere Hawkingstrahlung emittieren. Auch das wurde nicht beobachtet.

Ergo: Nicht alles im All muss zwangsläufig auch ein Gegenteil aufweisen.

Gruß
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 9. Jan 2014, 19:21

Also gibt es noch keine Existens von Weissen Löchern.
Damit kann ich dann auf Arbeit schonmal behaupten das man noch niemals ein WL beobachten konnte.

Damit steht die eine Sache schonmal fest.
Aber auf der anderen Seite kann es immer Möglich sein ein bisher noch undefinierbares Objekt im Universum gefunden hat.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von Skeltek » 9. Jan 2014, 21:31

Ein WL kann auch immer weniger abstrahlen, sodaß die Gesammtmenge der Abtrahlung gegen einen Grenzwert geht und nach Austritt abgebremst wird.
Das heißt sie sind ab einem Punkt nicht mehr detektierbar. Die großen Voids könnten WLs sein, sie verhalten sich ja auch so.
Letzter Gedanke kam mir irgendwie spontan beim schreiben.
Wenn ein SL anfangen würde sich durch irgendeine Konstellation oder Phänomen schneller zu drehen als c/2, würde es die Materie ja wieder ausspucken.
Und hier kam mir eben auch der Gedanke und die Frage, wieso sich unter einem EH das Refferenzssystem schneller als mit c auf die Singularität zubewegen kann, aber nicht Transversal zum Radius?
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von gravi » 10. Jan 2014, 18:49

Wieso verhalten sich die voids wie WL's? Verstehe nicht, wie du das meinst. Das sind doch einfach nur riesige (fast) Leerräume - ohne zunehmende Materiemengen.

Innerhalb des EH kann Materie mit mehr als c zur Singularität hüpfen, weil dort die Raumzeit nach unseren Begriffen nicht mehr existiert. Ich denke, wir haben überhaupt noch nicht den geringsten Ansatz, die wahren Verhältnisse dort zu erkunden. Ray hat übrigens mal ausgerechnet, dass ein SL nie schneller als mit c/2 rotieren kann (schimpft sich max. Kerr).

Schönen Gruß
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von fany » 12. Jan 2014, 20:10

Wenn Schwarze Löcher keine Gegenstücke haben - dann wirkt ja die Gravitation nur in eine Richtung - korrekt? Heißt das, die Antimaterie - als Gegenstück zu Materie - wirkt mit der selben Gravitation?

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von positronium » 12. Jan 2014, 22:29

fany hat geschrieben:Wenn Schwarze Löcher keine Gegenstücke haben...
Daraus würde ich so eine Schlussfolgerung nicht ziehen.
fany hat geschrieben:...wirkt ja die Gravitation nur in eine Richtung - korrekt?
Ja.
fany hat geschrieben:...die Antimaterie - als Gegenstück zu Materie - wirkt mit der selben Gravitation?
Ja.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von Skeltek » 13. Jan 2014, 00:37

gravi hat geschrieben: Wieso verhalten sich die voids wie WL's? Verstehe nicht, wie du das meinst. Das sind doch einfach nur riesige (fast) Leerräume - ohne zunehmende Materiemengen.
Sollte Materie an den Rand eines solchen Areals gedrückt werden, wird es wohl abgebremst und der "Materieexport pro Zeit" würde immer kleiner werden.
Zwischen den sphäroiden Bereichen würde sich die Materie in Streifen-förmigen bzw Filament-ähnlichen Gebieten ansammeln.
Was soll ein WL überhaupt sein? Wird die Materie durch das erzeugen von "Raum" der sich mit v>c aus dem Mittelpunkt weg bewegt herausgedrückt?
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von gravi » 13. Jan 2014, 18:54

Ich meine, dann sollte in den voids etwas zu sehen sein. Ein Weißes Loch soll ja hypothetisch als Gegenpol zum SL Materie/Energie "ausspeien". Also müsste man ja irgend eine, nicht stellare Strahlungsquelle ausfindig machen können. Doch wie gesagt, ist so etwas noch nie beobachtet worden. Ich meine viel mehr, dass sich ein SL für sehr lange Zeit komplett vom restlichen Universum verabschiedet und diese Weißen Löcher nur auf dem Papier existieren.

Gruß
gravi
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 13. Jan 2014, 19:10

Aber gäbe es doch eine Möglichkeit das es WL geben kann? Kann man irgendwie definieren ob es von den Beschaffenheiten möglich wäre?

Gruß
Torben

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von breaker » 13. Jan 2014, 19:58

Das ist eine gute Frage, deren Antwort ich nicht kenne. Abe ich versuche mal, das Problem an sich zu erläutern.

Wie kommt man innerhalb der ART auf schwarze/weiße Löcher? Man schreibt sich die Einstein'schen Feldgleichungen hin und nimmt an, dass die Raumzeit kugelsymmetrisch (um irgendeinen fest gewählten Punkt) ist. Physikalisch stellt man sich vor, dass in diesem Punkt ein Stern oder ein Schwarzes Loch sitzt. Wenn man die Gleichungen löst, kommt z.B. ein Schwarzes Loch raus, d.h. ein Bereich, aus dem nichts mehr herauskommt.
Nun stellt man fest, dass man in den Formeln die Richtung der Zeit umdrehen kann und wieder eine Lösung erhält. Diese Lösung ist das weiße Loch.

Diese Lösungen sind unter sehr restriktiven Annahmen entstanden. Wir haben angenommen, dass es im Universum nur ein einziges Objekt gibt (nämlich das Schwarze Loch) und dass es kugelsymmetrisch ist und sich mit der Zeit nicht ändert.

Insbesondere hat diese Herleitung uns noch nichts darüber gesagt, wie Schwarze bzw. weiße Löcher entstehen. Für Schwarze Löcher kennen wir aus anderen Betrachtungen einen Mechanismus, der dies leistet (nämlich ein schwerer Stern, der explodiert).
Mir ist allerdings kein Mechanismus bekannt, der zur Entstehung eines weißen Loches führen könnte.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 13. Jan 2014, 20:07

Man könnte sich das in etwa so vorstellen. Ein Stern stirbt und bleibt im Rahmen von 1,44 - 3,5 Massesonnen. So erhalten wir einen Neutronenstern. Liegt der Wert aber drüber so entsteht ein SL. Liegt der Wert aber dadrunter so erhält man einen Weisen Zwerg. Nur wie soll man im Allgemeinen ermitteln ob es einen Weg geben könnte ein Weises Loch zu finden bzw. die Existens nachweißbar machen zu können. Mein Arbeitskollege hat mich wegen SL drauf angesprochen und gesagt das er Weise Löcher gäbe. Grund dafür ist ein Wurmloch. Sprich, durch ein SL wird Materie eingesogen und am anderen Ende wird die Materie wieder ausgestoßen. Diesen Vorgang bezeichnet er als Weises Loch (wenn Material ausgestoßen wird). Aber irgendwie glaube ich daran nicht. Denn wenn er solche Sachen frei raus redet müsste er sich rein theoretisch schon den Kopf drüber zerbrochen haben.

Gruß
Torben

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von breaker » 13. Jan 2014, 23:35

Ich würde beinahe wetten, dass er das in irgendeiner Dokumentation auf N24 gesehen hat...

Die Sache mit dem Wurmloch und dem weißen Loch ist eine Hypothese, die aus theoretischen Überlegungen kommt und soviel ich weiß wurden bisher keine weißen Löcher beobachtet.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von Skeltek » 14. Jan 2014, 00:50

@gravie: Wieso sollte ein WL strahlen? Es müsste doch eher einfallende Strahlung negieren, abschwächen oder rotverschieben statt welche auszustrahlen?
Ich denke ein WL würde einfach mit der Zeit langsam Masse an seien Randbereich abstoßen. Durch gravitative Wirkung erhält die Masse nur knapp genug Energie um ihm zu entkommen und hat nach entkommen des gravitativen Potential kaum kinetische Energie übrig.
Durch den Verlust an gravitativem Material kann neue Masse ausgesondert werden die "weiter innen" lag.

Wenn du dir 4 WLs in einer Tetraeder-Anordnung vorstellst, würde sich das Material filamentartig in den Zwischenräumen ansammeln, der Bereich des WLs strahlt nicht und schluckt eher Strahlung indem die antiradiale Komponente rotverschoben wird.
Nach Außen sähe das so aus als würde lediglich der Bereich des nun massearmen WLs expandieren.
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Re: Objekte im Universum

Beitrag von GalaxyFive » 14. Jan 2014, 07:25

Über n24 habe ich nur die Dokumentation über Neutronenstern gesehen.
Alles was ich bis jetzt über SLs weiß, habe ich von hier.

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Re: Objekte im Universum

Beitrag von gravi » 14. Jan 2014, 18:30

Skeltek hat geschrieben:@gravie: Wieso sollte ein WL strahlen? Es müsste doch eher einfallende Strahlung negieren, abschwächen oder rotverschieben statt welche auszustrahlen?
Ein WL ist doch nichts anderes als der Umkehrschluss eines SL's - in letzteres kann nur Materie/Energie eindringen und nicht heraus, in ein WL kann aber nichts eindringen, es kann nur Materie/Energie emittieren. Es kann also gar keine Strahlung eindringen.

Doch allein schon diese Aussage zeigt doch, dass ein solches Gebilde völlig abstrakt, wenn nicht gar absurd ist. Die Astronomen werden wohl noch 1000 Jahre nach einem WL Ausschau halten können, ohne je fündig zu werden.

Noch zum Wurmloch, dass ja ein "Verbindungskanal" vom SL zum WL sein soll: Wurmlöcher stellen quasi Abkürzungen in der Raumzeit dar. Da möchte ich aber argumentieren: wie soll man in einer flachen, euklidischen Raumzeit eine Abkürzung finden?

@GalaxyFive: Lade doch deinen Arbeitskollegen mal zu einem Besuch in unserem Forum ein (oder gar der Homepage). Vielleicht erkennt er dann, dass sein "Wissen" höchstens Halbwahrheiten darstellt. Er kann ruhig kommen, wir klären hier jeden auf :well:

Gruß
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