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Singularität

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

Beitrag von gravi » 6. Jan 2014, 19:22

Gerade sah ich in einem Beitrag (http://abenteuer-universum.de/bb/viewto ... 301#p35301) von seeker, dass er dort sinngemäß erwähnt "haben Singularitäten nicht eine Spitze?".

Dazu möchte ich noch etwas bemerken, habe aber einen separaten thread dazu eröffnet, da es mir angemessen erschien. Also:

Wir gehen ja von der Existenz vieler Millionen, wenn nicht gar Milliarden Schwarzer Löcher im Kosmos aus. Ihre Skala reicht von stellaren "Kleingewichten" bis hin zu milliardenschweren Massemonstern in den Galaxienzentren.
Was wir aber noch nicht wissen ist, ob sie denn wirklich existieren. Bis heute liegt kein eindeutiger Nachweis auf dem Tisch.

Noch viel weniger wissen wir über deren inneren Aufbau. Singularitäten werden in der Natur sicherlich peinlich vermieden - sie sind lediglich die mathematischen Lösungen unserer Physik - die aber in extremen Gravitationsfeldern nicht mehr anwendbar ist. Evtl. wird einmal eine Quantengravitation einen Ausweg bieten.

Ich persönlich kann und will es auch nicht glauben (mehr als "glauben" geht hier sowieso nicht!), dass es einen unendlich kleinen Punkt gibt, der eine unendlich große Dichte und Gravitation aufweist. Es bleibt zwar schleierhaft, wie es möglich ist, Materie derart hoch zu komprimieren. Vielleicht bieten ja Grava- oder Holosterne einen Ausweg, aber so recht plausibel klingen diese Hypothesen auch nicht...

Ich bin mir jedoch sicher, dass eine Singularität bzw. ein Gebilde, das die komprimierte Materie beinhaltet, keine Spitze hat. Wenn bereits ein Neutronenstern fast ideale Kugelform hat, kann das im Innern eines SL nicht anders sein. Ich vermute aber, seeker, dass du dieses Bild meintest was man erhält, wenn man eine Kugel auf ein Gummituch legt, um die Raumzeitkrümmungen darzustellen, gel?

Gruß
gravi
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Re: Singularität

Beitrag von Skeltek » 6. Jan 2014, 20:10

gravi hat geschrieben: Was wir aber noch nicht wissen ist, ob sie denn wirklich existieren. Bis heute liegt kein eindeutiger Nachweis auf dem Tisch.
Würde sowas ungerne auf meinem Tisch stehen haben, auch nicht im Garten oder Orbit.
Ein "Model zum Anfassen" wird wohl kaum aufzutreiben sein, zumal das anfassen sich ziemlich schwierig gestalten müsste...
Glaubst du wirklich wir könnten sonderlich mehr herausfinden, wenn eines um unsere Sonne kreisen würde?

Eine "Spitze" halte ich für relativ unwahrscheinlich. Selbst wenn das Gravitationsgesetz bis in die Singularität hinein Gültigkeit haben würde, ist mathematisch eine Spitze so nicht formulierbar, ausser es gäbe mehrere verschiedene Arten von Spitze.
Wie würde ich es in dem anderen Thread formulieren... jede gravitative Wirkung ist eine Operation auf die Menge der möglichen Zustände eines (sich bildenden) SLs. Jeder mögliche Zustand wird in jedem Augenblick auf einen anderen Zustand abgebildet.
Der Zustand "perfekte Spitze" ist eine Grenzfunktion die nicht zu der Menge der möglichen Zustände dazugehören könnte; sonst wäre eine hypothetische Umkehrung der letzten gravitativen Wirkung bevor es eine Spitze wurde auf dem Papier umkehrbar.
Die Frage ist halt ob man glaubt daß Zukunft und Vergangenheit bijektiv aufeinander abbildbar sind.
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Re: Singularität

Beitrag von tomS » 6. Jan 2014, 22:18

Nun, es ist eigtl. ganz einfach:
1) im Rahmen der ART ist die Singularität eine mathematisch exakt beschreibbar Entität - von der wir glauben, dass sie real nicht existiert
2) im Rahmen einer QG gehen wir davon aus, dass keine Singularität existiert; wir gehen sogar noch weiter und glauben, dass das gewohnte Bild der glatten Raumzeit-Mannigfaltigkeit nicht mehr gültig ist; demzufolge hätte das, was in einer QG an die Stelle eines SLs tritt, sicher keine Spitze (wenn es auch aus der Ferne betrachtet bzw. im "Außenraum" aussähe wie die Lösung der ART für ein SL mit Singularität)
Gruß
Tom

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Re: Singularität

Beitrag von gravi » 7. Jan 2014, 18:17

Skeltek hat geschrieben:Glaubst du wirklich wir könnten sonderlich mehr herausfinden, wenn eines um unsere Sonne kreisen würde?
Da bin ich mir sogar sicher! Angenommen, es würde wirklich ein Mini- SL um die Sonne kreisen, dann könnten wir (mit entsprechenden Raumfahrzeugen ausgerüstet) so einige Experimente vornehmen:

Zunächst einmal könnten wir dessen Temperatur messen. Je nachdem, welche Größe es hätte, könnte es sehr heiß sein - falls Hawking mit seiner Strahlung recht hat. Das wäre schon mal ein erster Beweis. Dann könnten wir auch den berühmten armen Astronauten ins Loch schicken (ich kenne da schon einige geeignete Kandidaten :wink: ) und dabei beobachten, ob alle Voraussagen, die wir bislang nur errechnet haben, auch zutreffen. Sicherlich könnten wir dann noch mehr feststellen, frame-dragging, relativistische Effekte wie das beaming oder die Scheibentrunkation oder wir könnten einen Haufen Dreck hinein werfen und das Eddington- Limit überprüfen.

Nur allzu nah dürfte man dem SL natürlich nicht kommen. In jedem Fall aber könnten wir mehr erfahren (bzw. messen) als bei einem SL, das 30 000 LJ entfernt ist und von Staub eingehüllt.

Gruß
gravi
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