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Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Schwarze Löcher, wohl die mysteriösesten Objekte im All: Entstehung, Geometrie, Dynamik, Quantenaspekte
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Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Frank » 13. Dez 2016, 21:04

Megazivilisationen vom Kardashev-Typ-III könnten supermassive Schwarze Löcher zur Energiegewinnung nutzen, glauben zwei asiatische Wissenschaftler.
Seeeehr interessanter Artikel

https://www.heise.de/tp/features/Wenn-m ... 69621.html
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von gravi » 14. Dez 2016, 18:09

So etwas ähnliches hat schon Kip Thorne in seinem Buch "Gerkrümmter Raum und verbogene Zeit" konstruiert, prinzipiell gar nicht mal so abwegig:

viewtopic.php?p=6840#p6840

Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von belgariath » 14. Dez 2016, 18:26

Ja, diese Ideen sind immer wieder faszinierend.

Die Idee von Kip Thorne ist ja eher ein gigantischer Dynamo, wohingegen in dem Artikel, so wie ich es verstehe, die elektromagnetische Strahlung (Licht, Röntgenstrahlung,...) von der Akkretionsscheibe eingefangen werden soll.

Aber ein Dyson-Objekt (egal ob Ring oder Kugel) um ein Schwarzes Loch zu bauen stelle ich mir schwerer vor als um einen Stern. Man muss ja Platz für den Akkretionsfluss lassen, man muss damit rechnen dass Himmelskörper in das Schwarze Loch fallen, man muss auf einen Jet achten, der eventuell stark fluktuieren kann. Und dann muss man das ganze Ding ja noch stabilisieren.
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von deltaxp » 15. Dez 2016, 11:59

ja, aber kip thornes Idee halte ich für sinnvoller, als die Energie aus einer akkretionsscheibe abzuzapfen. diese ganze drecks Strahlung und Materie-massen, wie soll das material des ringes oder gar biologisches leben (falls auf stufe 3 es überhaupt noch so ist) aussehen.

Energie aus der Rotation eines sl abzuziehn ist viel sinnvoller und ich glaub es hat auch einen viel höheren Wirkungsgrad, als akkretionsscheibe, das ist letzlich dasaltbekannt, wir machen was heiss und wandeln wärme irgendwie in Strom um, ganz nebenbei verschwindet die investierte Materie im schwarzen loch, dieser ganze energieanteil von e=mc^2 geht dann flöten. echt niedriger Wirkungsgrad.

das dynamo-Konzept find ich da viel cooler (sogar im wahrsten sinne des wortes :P)

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von gravi » 15. Dez 2016, 18:46

Dürfte es auch sein. Als Zivilisation würde ich sowieso ein SL ohne Akkretionsscheibe bevorzugen, keine Strahlung, keine Jets usw. Die Rotationsenergie eines kleinen oder mittleren SL's dürfte über Millionen Jahre ausreichend sein, um konstant Energieumwandlung zu ermöglichen. Ruhiger könnte man es nicht haben...
Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von deltaxp » 16. Dez 2016, 10:29

eben, so sehe ichs auch, ausserdem schützt es vor Entdeckung. man siehts ja nicht :P

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Frank » 16. Dez 2016, 13:49

gravi hat geschrieben:Dürfte es auch sein. Als Zivilisation würde ich sowieso ein SL ohne Akkretionsscheibe bevorzugen, keine Strahlung, keine Jets usw. Die Rotationsenergie eines kleinen oder mittleren SL's dürfte über Millionen Jahre ausreichend sein, um konstant Energieumwandlung zu ermöglichen. Ruhiger könnte man es nicht haben...
Gruß
gravi
Wie lange lebt denn so ein SL? Ich dachte viel länger als Mio, von Jahren?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von deltaxp » 16. Dez 2016, 14:45

eher in die 100 Milliarden oder so, aber der Dynamo basiert auf drehimpuls-Absaugung. wenn es sich nicht mehr dreht, dann wars das mit dem dynamo

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von gravi » 16. Dez 2016, 17:59

Die massereichsten SL's sollen in 10600 oder gar in 101000 Jahren verdampft sein (aufgrund der Hawkingstrahlung), stellare oder mittlere Löcher natürlich viel früher. Aber viele Milliarden Jahre sollten sie schon haben...


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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Analytiker » 16. Dez 2016, 19:02

Das ist deutlich übertrieben. Eine Lochmasse von einer Sonne verdampft etwa nach 1075 Sekunden respektive etwa 3*1066 Jahren. Die Verdampfungsdauer skaliert kubisch mit der Masse. 1010 mal mehr Masse bedeutet eine 1030 mal höhere Verdampfungsdauer.

Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von seeker » 16. Dez 2016, 19:38

Verrückte Frage (kam mir grad in den Sinn):

Kann auch einfallende Masse, nachdem sie den EH überquert hat, auf ihrem spiralförmigen Weg zur Singularität, noch Einfluss auf die Rotationsgeschwindigkeit des Gesamtgebildes "SL" haben (wann genau vereinigt sich der Drehimpuls beider Objekte/Massen)?
Denn falls ja, würde das ja einem Informationsfluss aus dem SL heraus bedeuten... eine variable Rotation wäre von außen prinzipiell messbar.

Weiter gedacht:
Nehmen wir an, ein sehr massereiches Raumschiff würde den EH eines SLs überqueren und hinter dem EH seine Triebwerke zünden, sodass die Annäherung zum Messezentrum Singularität abrupt etwas verzögert wird, bzw. die Singularität sich wegen der gravitativen Anziehung etwas mehr in Richtung Raumschiff bewegt als ohne Triebwerkszündung, würde man das von außen sehen können? Gibt es eine Möglichkeit die Singularität bzw. den EH von innen heraus zum zittern zu bringen oder sie/ihn zu bewegen (wann genau vereinigt sich die Energie und der Impuls beider Objekte/Massen)?

Ich glaube die Antwort lautet in beiden Fällen: "Nein"!
Aber warum?

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Analytiker » 16. Dez 2016, 21:08

Interessante Frage, jedoch ist die Masse und Energie eines Raumschiffs exorbitant gering gegenüber der Masse eines stellaren oder galaktischen Schwarzen Lochs.

Aus dem Schwarzen Loch kann uns unter Gültigkeit der ART per se keine Information erreichen. Klassisch betrachtet haben Schwarze Löcher keine Haare, quantenmechanisch betrachtet ist es wohl plausibel, dass sie dünne Haare haben. Die Information, die durch Verdampfung frei wird, ist wohl bis zur Unkenntlichkeit verzerrt.

Was wohl ein interessanter Ansatz ist, dass man von einer gewissen Analogie von Wurmlöchern, sogenannten Einstein-Rosen-Brücken und quantenmechanischer Verschränkung, der spukhaften Fernwirkung (Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon), ausgehen kann. Die Gedanken sind zwar spekulativ, aber Leonard Susskind hat in der Richtung gearbeitet. Wie weit das weiter verfolgt wird, entzieht sich meiner Kenntnis.

Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von seeker » 18. Dez 2016, 19:38

Analytiker hat geschrieben:jedoch ist die Masse und Energie eines Raumschiffs exorbitant gering gegenüber der Masse eines stellaren oder galaktischen Schwarzen Lochs.
Ist klar, aber es geht ums Prinzip.

Ich habe nochmal nachgedacht und komme zu dem Schluss, dass das Angesprochene (Informationsentweichung) zwar schon passiert, aber erst von außen gesehen in unendlicher Zukunft, also de facto dann doch nicht.

Nehmen wir das wohl einfachste Szenario:

In ein SL stürzt eine Masse (meinetwegen sogar ein anderes, kleineres SL).
Bei der Annäherung werden beide Massen aufeinander zubeschleunigt.
Diese Beschleunigung ist von außen von einem entfernten Beobachter feststellbar.
Nun verschwindet die kleinere Masse hinter dem EH (bzw. nahe daran, auch dort wird sie schon so dunkel, dass sie unsichtbar/unmessbar wird) des großen SL und damit aus dem Sichtfeld des Beobachters, jedoch kann er immer noch beobachten, wie sich das SL relativ zur Umgebung bewegt und ob es immer noch weiter beschleunigt wird oder nicht.
Beide Massen sollten sich aber auch dann noch anziehen, also weiter aufeinander zubeschleunigen, wenn die kleinere Masse hinter dem EH verschwunden ist, aber die Singularität noch nicht erreicht hat.

Ergo:
Gäbe es von außen gesehen eine messbare Zeitspanne, die der Zeitspanne (Eigenzeiten!) zwischen Überquerung des EH und Erreichung der Singularität entspricht, so müsste ein äußerer Beobachter das an der Beschleunigung des SL messen können, was im Widerspruch dazu stünde, dass Information (auf klassischem Weg) aus einem SL entkommen kann.

Mein Vorschlag zur Lösung:
Die kleinere Masse bleibt für einen entfernten Beobachter am EH der größeren Masse 'hängen', überquert diesen für den Beobachter tatsächlich erst in unendlicher Zukunft, d.h. das ist aus der Perspektive des entfernten Beobachters nicht etwa eine Illusion/Täuschung, sondern ein physikalisches Faktum, eine Tatsache.
SLs sind vor allen Dingen Löcher in der Zeit, wurde hier einmal sinngemäß von Andreas Müller gesagt, wenn ich mich recht erinnere.
Hier zeigt es sich.

Gruß
seeker
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von seeker » 20. Dez 2016, 10:20

*push*
Hat dazu keiner eine Meinung, Anmerkungen?
Grüße
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von deltaxp » 20. Dez 2016, 11:19

drehimpulserhaltung gilt,

von aussen messen kannst du Effekte nach Überquerung des eh natürlich nicht, weil die zeit ja einfriert für den externen beobachter. aber die Gravitationswellen, die bei der Vereinigung erzeugt, diese Erschütterungen der raumzeit, die kann man ja messen, wie wir seit ligo-wissen.

aber wenn sie sich erstmal vereinigt und ein Horizont haben, dann bekommt man auch keine Infos mehr

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von gravi » 20. Dez 2016, 18:10

Ich sehe das so:
Gravitationswellen wird man kaum messen können, wenn die kleinere Masse ein Raumschiff ist, die große ein beliebiges SL. Das Raumschiff hat einfach eine zu geringe Masse, als dass man messtechnisch überhaupt G- Wellen nachweisen könnte.
Ebenso glaube ich nicht, dass man eine Bewegung des SL's auf das Schiff zu messen könnte. Wie sollte dieser kleine David mit seiner Minianziehungskraft Goliath auch nur zur geringsten nachweislichen Reaktion veranlassen? Die Kräfteverhältnisse wären doch viel zu unterschiedlich.

Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Siebenstein » 7. Jan 2017, 22:49

Naja, aber Gravitationswellen hat man gemessen mittlerweile!

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von tomS » 8. Jan 2017, 10:39

seeker hat geschrieben:Kann auch einfallende Masse, nachdem sie den EH überquert hat, auf ihrem spiralförmigen Weg zur Singularität, noch Einfluss auf die Rotationsgeschwindigkeit des Gesamtgebildes "SL" haben (wann genau vereinigt sich der Drehimpuls beider Objekte/Massen)?
So darfst du die Frage nicht stellen.

Wenn du eine isolierte Testmasse in der Kerr-Metrik betrachtest, dann wirkt diese Masse zunächst überhaupt nicht auf die Metrik; so ist diese Näherung nämlich konstruiert. Wenn du dennoch Drehimpulsübertrag betrachten möchtest, dann musst du dich damit begnügen, dass eine isolierte, weit entfernte Testmasse m mit Drehimpuls L dies auf das Loch mit Masse M und Drehimpuls J überträgt, d.h, nachdem die Testmasse ins Loch gefallen ist, hat dieses die Masse M + m und den Drehimpuls J + L. Mehr kannst du in dieser Näherung nicht sagen.

Du musst stattdessen die Verschmelzung zweier Gravitationsfelder, z.B. zweier schwarzer Löcher betrachten. Erst dann kannst du diese Fragen nach lokalen Vorgängen theoretisch beantworten. Praktisch scheiterst du an zwei Problemen: i) die numerischen Rechnungen sind extrem komplex; ii) der Drehimpulsinhalt kann nicht für beliebige 3-dim. Volumina in einer dynamisch verzerrten Raumzeit definiert werden; das funktioniert nur für den gesamten Raum. Damit ist diese Frage wieder nicht beantwortbar.

Du musst in der ART Fragen nach lokal beobachtbaren Größen stellen, und der Drehimpuls ist keine solche. Er charakterisiert die Geometrie der Raumzeit, aber er ist nicht als solcher direkt beobachtbar; lediglich seine Effekte sind messbar.
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von tomS » 8. Jan 2017, 10:41

Siebenstein hat geschrieben:Naja, aber Gravitationswellen hat man gemessen mittlerweile!
Da ging es aber um die Verschmelzung zweier SLs, nicht um den Sturz eines kleinen Brockens in ein SL.
Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von seeker » 9. Jan 2017, 18:18

Ok, einfache Näherung funktioniert nicht, verstehe.
tomS hat geschrieben:Du musst stattdessen die Verschmelzung zweier Gravitationsfelder, z.B. zweier schwarzer Löcher betrachten. Erst dann kannst du diese Fragen nach lokalen Vorgängen theoretisch beantworten. Praktisch scheiterst du an zwei Problemen: i) die numerischen Rechnungen sind extrem komplex; ii) der Drehimpulsinhalt kann nicht für beliebige 3-dim. Volumina in einer dynamisch verzerrten Raumzeit definiert werden; das funktioniert nur für den gesamten Raum. Damit ist diese Frage wieder nicht beantwortbar.
Dann nehmen wir doch den einfacheren Fall, den ich schon skizziert habe:
Es falle eine Masse direkt/radial in ein nichtrotierendes SL...
tomS hat geschrieben:Du musst in der ART Fragen nach lokal beobachtbaren Größen stellen
Das habe ich:
seeker hat geschrieben:In ein SL stürzt eine Masse (meinetwegen sogar ein anderes, kleineres SL).
Bei der Annäherung werden beide Massen aufeinander zubeschleunigt.
Diese Beschleunigung ist von außen von einem entfernten Beobachter feststellbar.
Nun verschwindet die kleinere Masse hinter dem EH (bzw. nahe daran, auch dort wird sie schon so dunkel, dass sie unsichtbar/unmessbar wird) des großen SL und damit aus dem Sichtfeld des Beobachters, jedoch kann er immer noch beobachten, wie sich das SL relativ zur Umgebung bewegt und ob es immer noch weiter beschleunigt wird oder nicht.
Beide Massen sollten sich aber auch dann noch anziehen, also weiter aufeinander zubeschleunigen, wenn die kleinere Masse hinter dem EH verschwunden ist, aber die Singularität noch nicht erreicht hat.
Ich glaube, dass die messbare Beschleunigung der beiden Massen aufeinander zu (SL und einfallende Masse) mit dem Erreichen des EH der einfallenden Masse aufhört. Ist das so oder ist das nicht so?
Messen tue ich das Ganze mit meinem Satellitenarray-Superinterferometer der Zukunft, mit dem ich die Position des SLs auf Nanometer genau bestimmen kann.

Anderes Szenario:

Ein Neutronenstern und ein SL umkreisen ihren gemeinsamen Schwerpunkt, 'eiern' sozusagen um diesen herum.
Wegen der Verhältnisse nähert sich der Neutronenstern dem SL in einer Spiralbahn immer mehr an, bis er den EH des SLs tangential erreicht und von der Ferne nicht mehr sichtbar ist.

Frage: Hört ab diesem Zeitpunkt das (vom entfernten Beobachter) beobachtbare Eiern des SLs auf oder geht es noch eine Zeitlang weiter, bis der Neutronenstern die Singularität bzw. das Zentrum des SLs erreicht hat?

Beachte: Wenn wir sagen, die Masse des Neutronensterns befände sich an einem bestimmten Punkt des EH und das Gesamtsystem würde weiter umeinander rotieren, dann hätten wir eine Unwucht vorliegen, die man sehen müsste.
Erst wenn diese Masse mit der Masse im Zentrum des SLs vereinigt wäre, wäre diese Unwucht weg.

Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Siebenstein » 10. Jan 2017, 00:03

Kennt hier jemand das Buch
"Die Physik der Unendlichkeit" (Omegapunkttheorie) von Prof. Frank?

Dieses Buch ist eine Verneigung vor dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik!

Auch wenn ich vor den Schlussfolgerungen dieses Buches nicht einverstanden bin (ewiges Leben in Form einer Simulation), so kann man dich endlich anerkennen, dass die Thermodynamik die Physik uns die Naturgesetze
bestimmt und treibt!

@Tom
Eine Wissenschaft (z.B Physik), die einen Urknall anerkennt und gleichzeitig wieder ein Zusammenziehen des Universums und gleichzeitig den 2. Hauptsatz der Thermodynamik, die ist doch nicht wirklich glaubwürdig oder ernstzunehmen!

Ich möchte noch einen Widerspruch bei der Kosmologie aufgreifen:
Nämlich das Märchen vom ewigem Kreislauf der Entstehung von Sternen.

Ich habe verstanden, dass Sterne davon Leben, dass WasserstoffAtome zu Helium verbrannt werden und dann weiter zu Metallen bis zum Eisen.

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von Siebenstein » 10. Jan 2017, 00:09

Wenn der Stern explodiert in eine Supernova, wieso kann aus diesen Überresten wieder eine Sonne entstehen?

Die Helium und Wasserstoffatome sind doch unwiederruflich verbrannt (fusiuniert).

Das Ende des Universums ist erreicht, wenn es keine WasserstoffAtome mehr gibt.

Dazu braucht die Kosmologie keinen Bis Bounce oder Big Freeze, oder?

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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von tomS » 10. Jan 2017, 08:24

seeker hat geschrieben:Ich glaube, dass die messbare Beschleunigung der beiden Massen aufeinander zu mit dem Erreichen des EH der einfallenden Masse aufhört. Ist das so oder ist das nicht so?
Was meinst du mit Beschleunigung? Die Masse befindet sich freien Fall und ist im Sinne der ART kräftefrei und unbeschleunigt.
Beschleunigung bzgl. eines statischen Beobachters? Den gibt es innerhalb der RT nicht.
seeker hat geschrieben:Anderes Szenario:

Ein Neutronenstern und ein SL umkreisen ihren gemeinsamen Schwerpunkt, 'eiern' sozusagen um diesen herum.
Wegen der Verhältnisse nähert sich der Neutronenstern dem SL in einer Spiralbahn immer mehr an, bis er den EH des SLs tangential erreicht und von der Ferne nicht mehr sichtbar ist.

Frage: Hört ab diesem Zeitpunkt das (vom entfernten Beobachter) beobachtbare Eiern des SLs auf oder geht es noch eine Zeitlang weiter, bis der Neutronenstern die Singularität bzw. das Zentrum des SLs erreicht hat?
Der Neutronenstern wird die Singularität nicht als intaktes Objekt erreichen.

Nehmen wir der Einfachheit halber an, der Gesamtdrehimpuls von SL und Neutronenstern sei Null. Dann werden diese zu einem größeren SL mit Drehimpuls Null verschmelzen. Während des Verschmelzens wird der EH deformiert, sozusagen nach außen ausgebeult. Bei einem nicht rein radialen Einfall wird die Beule sozusagen mitrotieren. Nun wissen wir jedoch, dass die Lösung der ART für ein SL mit Drehimpuls Null mathematisch eindeutig ist; das ist das Birkhoff-Theorem. D.h. dass diese Deformationen als Gravitationswellen abgestrahlt werden und dass sich asymptotisch die Form eines Schwarzschild-SL ergibt. Das würde sogar dann gelten, wenn zuvor ein Kerr-SL vorliegt; für das Kerr-SL selbst existiert kein derartiges Theorem; die Physiker gehen jedoch davon aus, dass es sich ähnlich verhält.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Birkhof ... elativity)
Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von tomS » 10. Jan 2017, 08:32

Siebenstein hat geschrieben:Eine Wissenschaft (z.B Physik), die einen Urknall anerkennt und gleichzeitig wieder ein Zusammenziehen des Universums und gleichzeitig den 2. Hauptsatz der Thermodynamik, die ist doch nicht wirklich glaubwürdig oder ernstzunehmen!
Erstens geht die Physik nicht davon aus, dass sich das Universum wieder zusammenziehen wird. Und zweitens ist sich die Physik absolut darüber im Klaren, dass zur Gültigkeit und der Begründung des zweiten Hauptsatzes noch offene Fragen existieren (auch wenn es sich anders liest: der zweiten Hauptsatz ist kein Theorem; die Thermodynamik ist lediglich eine effektive Theorie; die Quantentheorie des Gravitationsfeldes und damit auch dessen statistische Mechanik ist noch nicht verstanden ...)
Siebenstein hat geschrieben:Ich möchte noch einen Widerspruch bei der Kosmologie aufgreifen: Nämlich das Märchen vom ewigem Kreislauf der Entstehung von Sternen.
Dieses Märchen hast du dir ausgedacht, nicht die Physiker.
Siebenstein hat geschrieben:Wenn der Stern explodiert in eine Supernova, wieso kann aus diesen Überresten wieder eine Sonne entstehen?
Wer sagt das? Kannst du deine Quelle benennen?
Siebenstein hat geschrieben:Das Ende des Universums ist erreicht, wenn es keine WasserstoffAtome mehr gibt.
Die Prozesse der Sternentstehung gehen dann zu Ende, aber die ausgekühlten braunen Zwerge, das interstellare Gas, die abkühlende Hintergrundstrahlung existieren weiter.

Die Kosmologie befasst sich auch mit diesen Fragen, unabhängig von der Existenz von Sternen. Die Dynamik des Universums ist ziemlich unabhängig davon, ob Materie jetzt in heißen Sternen oder ausgekühlten Relikten gebunden ist.

(das Bierglas verschwindet auch nicht, wenn das Bier ausgetrunken ist)
Gruß
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Re: Wenn magische Astroingenieure monströse Schwarze Löcher anzapfen

Beitrag von seeker » 10. Jan 2017, 10:42

tomS hat geschrieben:
seeker hat geschrieben: Ich glaube, dass die messbare Beschleunigung der beiden Massen aufeinander zu mit dem Erreichen des EH der einfallenden Masse aufhört. Ist das so oder ist das nicht so?
Was meinst du mit Beschleunigung? Die Masse befindet sich freien Fall und ist im Sinne der ART kräftefrei und unbeschleunigt.
Beschleunigung bzgl. eines statischen Beobachters? Den gibt es innerhalb der RT nicht.
Denk doch mal messtechnisch...
Ich kann die Position eines SLs aus der Ferne messen, relativ zu mir selber, relativ zum Sternenhintergund, relativ zum Strahlungshintergrund, usw.
Ich kann Testteilchen in das SL schicken, um die Position und Maße des EH zu bestimmen, usw.
Nehmen wir an, ich könnte ein SL finden, das sich näherungsweise gleichfömig und ungestört bewegt, für das ich also ein Ruhesystem festlegen kann, das ich auch exakt messen kann.
Nehmen wir weiterhin an, dass nun aus der Ferne ein Neutronenstern auf exakt direktem Weg auf das SL zufliegt. Wenn er noch viele LJ entfernt ist, wird seine Bewegung zunächst noch näherungsweise gleichfömig, also praktisch unbeschleunigt sein.
Irgendwann werde ich im Rahmen meiner Messgenauigkeit aber feststellen, dass der Neutronenstern auf das SL zubeschleunigt, seine Relativgeschwindigkeit also erhöht. Wegen Actio = Reactio muss auch das SL auf den Neutronenstern zubeschleunigen.
Bis hierher ist alles völlig klar und wir kommen auch noch mit Newton aus, nix besonderes, wir können einfach zwei klassiche Massepunkte annehmen, die sich annähern.

Die Frage ist nun: Was messe ich, wenn der Neutronenstren dem SL immer näher kommt, so nahe, das relativistische Effekte zum Tragen kommen?

Klar ist:
Ich stelle fest, dass der Neutronenstern zunächst immer schneller wird, also positiv beschleunigt wird, ebenso das SL.
Wenn sich die beiden aber schon sehr nahe sind, gibt es einen Umkehrpunkt: Ich beobachte, dass der Neutronenstern nun wieder langsamer wird, was ich rein beobachtungstechnisch als eine negative Beschleunigung interpretiere. Wenn er dem EH sehr nahe ist, scheint der Neutronenstern relativ zum SL zuletzt gar stillzustehen, das ist das, was ich messe.

Die Frage ist nun: Was macht das SL? Wie bewegt es sich, beobachtungstechnisch?

Deltaxp hat es ja schön gesagt: Die Impulserhaltung gilt!
Und sie muss auch aus der Perspektive des entfernten Beobachters jederzeit gelten.

Daher meine Schlussfolgerung:

Auch das SL muss sich genauso wie der Neutronenstern verhalten, muss also ebenso wie der Neutronenstern am Ende eine negative Beschleunigung erfahren, beobachtungstechnisch. Sobald der Neutronenstern den EH praktisch erreicht hat, findet keine weitere sichtbare Bewegungsänderung (Beschleunigung) der beiden Objekte mehr statt.
Das System verhält sich im Grunde so, wie wenn das SL ein Objekt mit einer weichen Oberfläche im Abstand des EH wäre, wo das andere Objekt einschlägt wie in Watte oder Gelatine: ein ideal unelastischer Stoß.

Ist das so?
tomS hat geschrieben:Der Neutronenstern wird die Singularität nicht als intaktes Objekt erreichen.
Kommt auf die Größe des SLs an, aber das sind Details, mir geht es um etwas anderes.
tomS hat geschrieben:Während des Verschmelzens wird der EH deformiert, sozusagen nach außen ausgebeult.
Ja, denke ich auch. Und: Das passiert im Prinzip IMMER, wenn ein Objekt in ein SL einfällt: Der EH wird an der Stelle vergrößert, wo es ihm nahekommt, d.h. die beiden Gravitationsfelder überlagern sich so, dass das einfallende Objekt schon hinter dem neuen EH ist, bevor es den Abstand zur Singularität erreicht hat, wo der ursprüngliche EH ohne diesen Effekt war (bei kleinen Massen ist der Effekt kleiner, aber er ist da). D.h.: Nicht die einfallende Masse überschreitet den EH, sondern der (wachsende) EH überschreitet die einfallende Masse (bzw. die Kombination der beiden Gravitationsfelder bildet an der Stelle einen vergrößerten EH, der zuletzt hinter die einfallende Masse reicht). Nur SO kann Masse überhaupt hinter einen EH kommen (aus der entfernten Perspektive)!

Ist so, oder?
tomS hat geschrieben: Bei einem nicht rein radialen Einfall wird die Beule sozusagen mitrotieren. Nun wissen wir jedoch, dass die Lösung der ART für ein SL mit Drehimpuls Null mathematisch eindeutig ist; das ist das Birkhoff-Theorem. D.h. dass diese Deformationen als Gravitationswellen abgestrahlt werden und dass sich asymptotisch die Form eines Schwarzschild-SL ergibt. Das würde sogar dann gelten, wenn zuvor ein Kerr-SL vorliegt; für das Kerr-SL selbst existiert kein derartiges Theorem; die Physiker gehen jedoch davon aus, dass es sich ähnlich verhält.
Interessant. Nur scheint sich mir ein Widerspruch zu ergeben, zu dem was ich erwarten würde zu messen:
Ich erwarte, dass der Neutronenstern (nehmen wir an, er wird nicht spaghettisiert, weil das SL gnügend groß ist), bei spiralförmig-tangentialem Einfall für mich als entferntem Beobachter ganz normal in der Nähe des EH "festfriert", so wie bei radialem Einfall auch. Wenn er das tut, dann kann es aber nicht gleichzeitig sein, dass ich eine weitere Rotation, auch nicht einer 'EH-Beule' um das SL-Zentrum messen kann.
Was ist hier Sache?


Gruß
seeker
Grüße
seeker


Wissenschaft ... ist die Methode, kühne Hypothesen aufstellen und sie der schärfsten Kritik auszusetzen, um herauszufinden, wo wir uns geirrt haben.
Karl Popper

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