analogie wasserwirbel / schwarzes loch: anfängerfrage

Wolfi · Beitrag von **Wolfi** » 21. Jul 2008, 18:05

hi,

ich war diese woche in kiel im EKZ sophienhof. dort gibt es zur belustigung der gestressten konsumjünger einen wasserzylinder aus glas (vielleicht kennt das ding ja noch einer), auf dessen boden eine art ventilator (also eher ein hydrilator, falls es sowas gibt...) befindet, der mit einer aussenkurbel an dem zylinder verbunden ist.

je schneller man diese kurbel nun dreht, desto tiefer wird der strudel, den man damit erzeugt. und das ergebnis kann man ad1) sich prima "entwickeln" sehen und ad2) hat man ja üblicherweise vorher noch nie einen strudel von aussen beobachten können. typischerweise sieht man sowas ja nur "von oben".

ich habe nun also wie ein bekloppter diese kurbel gedreht und war ernsthaft auf der suche nach der "singularität" am fuss des wirbels, weil man ja gerne den vergleich wasserstrudel/schwarzes loch bemüht, wenn man z.b. den ereignishorizont erklären will oder einfach nur den gravitationseffekt, den ein strudel auf in den sog geratene körper ausübt veranschaulichen will.

ich glaube, wenn ich einem passanten erzählt hätte, dass ich gerade dabei bin, zu verstehen, was am ende eines schwarzen loches passiert hätte der die centeraufsicht geholt...

ich habe ja nun wirklich keine ahnung, ob man diesen vergleich überhaupt sinnvollerweise bis zu diesem punkt ausdehnen kann, aber ich hatte ja schonmal gesagt, dass ich auf der suche nach verständlichen analogien bin, die mir unmathematisch eine möglichkeit bieten, mir eigentlich unvorstellbares greifbarer zu machen.

was habe ich nun in meiner "singularität" im wasser gesehen? nun, da, wo der "schlauch" der strudels endete, zerstob das wasser wieder in alle richtungen, was man an den wild davonwirbelnden bläschen erkennen konnte. das leuchtete mir auch irgendwie ein: ab einem bestimmten zeitpunkt konnte die "spitze" dieser wassertüte sich nicht mehr weiter "zuspitzen" und gab insofern das überschüssige material wieder ab.

kann man das so verstehen? könnte nicht auch am "ende" eines SL die materie, die es vorher auf den endpunkt "zugesogen" hat, unkontrolliert wieder quasi "auf der anderen seite" wieder ausgespuckt werden?

oder erliege ich hier einem völlig laienhaft-peinlichen verständnisproblem?

gruss wolfi

Beitrag von **gravi** » 21. Jul 2008, 18:15

Der Vergleich an sich ist gar nicht so übel!

Man hat ja spekuliert, dass es zu Schwarzen Löchern Gegenstücke gibt, also Weiße Löcher. Die müssten eben das Gegenteil machen, nämlich andauernd Materie ausspucken.

Das Schwarze und das Weiße Loch könnten dabei über eine Art Verbindungskanal korrespondieren, durch ein Wurmloch.

Das wäre dann durchaus analog zum Wasserstrudel. Allerdings gibt es wohl keine Weißen Löcher, und was einmal in ein Schwarzes gefallen ist, bleibt für ziemlich lange Zeit darin. So kann nur die Spitze des Strudels als die Singularität stehen. Wenn man davon ausgeht, dass es auch keine Singularität gibt, so stellt die Spitze halt das kleine, unbestimmte Etwas dar, zu welchem die Materie im SL gequetscht wird.

Gruß
gravi

Beitrag von **tomS** » 21. Jul 2008, 20:05

zur Spekulation mit den weißen Löchern:

http://en.wikipedia.org/wiki/Penrose_diagram
http://en.wikipedia.org/wiki/White_hole

Wolfi · Beitrag von **Wolfi** » 21. Jul 2008, 21:14

naja diese geschichte mit den weißen löchern gehörte ebenso wie fast alles andere zu dem gestapelten halbwissen, das ich aus "eine kurze geschichte der zeit", "universum in der nussschale" und einigen weiteren populärwissenschaftlichen versuchen, den stand der wissenschaft der plebs zugänglich zu machen so angehäuft hatte. von daher ist mir der begriff - wenn schon nicht vertraut - zumindest mal nicht fremd.

und so mal ganz spontan auf das im täglichen leben beobachtbare reduziert ja auch ganz sinnvoll: wenn ich in einen trichter immer mehr materie (teig) stopfe und von oben immer mehr druck ausübe, gerade so, dass mir das zeug nicht wieder entgegenkommt, dann entweicht eine zeitlang ein komprimierter strahl dieser materie der öffnung der trichters (wenn er denn überhaupt eine hat). wie lange das gutgeht, hängt davon ab, wie die dichte der einströmenden materie ist, wie stark ich von oben drücke oder unten ziehe (gravitation) und welchen durchmesser das loch unten hat. und natürlich davon, wie stabil die "wand" des trichters ist. also zusammengefasst, wie aufnahmefähig die singularität ganz unten noch ist angesichts dessen, was da noch dazukommt. denn singulär hin oder her, irgendwann ist der punkt erreicht, wo sozusagen nichts mehr reinpasst bzw. das teil eben nicht mehr weiter komprimierbar ist. letztlich sehe ich das auch als den grund für den big bang, wenn es ihn denn gegeben hat. irgendwann ist eben ende gelände, auch für die handelsübliche singularität von nebenan.

irgendwann gibt das ding nach, vor allem, wenn da kein loch ist, das sozusagen als ventil dienen kann und platzt. und dann strebt ein teil der materie chaotisch vom zentrum weg, wie meine bläschen in dem glaszylinder. wenn ich mir jetzt vorstelle, dass es am fusse des trichters sowas gibt wie ein latentes "platzen", ohne dass der trichter völlig über den jordan geht und immer noch eng genug bleibt, um den effekt für einige milliarden jahre aufrechtzuerhalten, dann MUSS es sowas wie weiße löcher geben. dann wäre der urknall quasi das erste grosse weiße loch gewesen, entstanden, weil sich das erste grosse schwarze loch (das aber keins war, weil nichts hineingestürzt ist, sondern "schon immer drin war") dachte "jetzt hab ich keinen bock mehr, jetzt platze ich".

edit: diesen komprimierten strahl materie stelle ich mir als die vielzitierten jets vor, einen unten aus der öffnung raus, den anderen, der mir entgegenspritzt, kurz bevor unten das plastik bricht.

aber 1.: wer hat das wann wie widerlegt?
und 2.: wieso muss es dazwischen ein wurmloch geben? also meine bläschen waren direkt unten am auge des trichters und "platzten" von da aus in alle himmelsrichtungen weg... da war kein wurmloch

Beitrag von **Xathan** » 22. Jul 2008, 01:02

@Wolfi:
Wenn kein Wurmloch dazwischen ist, würde es quasi bedeuten, dass die materie vom schwarzen Loch ins weiße Loch fließt, nur um wieder vom schwarzen Loch angezogen zu werden. So in etwa wäre ja auch dein vergleich mit dem Glaszylinder.
Ansonsten stimme ich dir zu, selbst ein schwarzes Loch kann nicht ewig in der Lage sein, Materie aufzunehmen, ansonsten würde eins wachsen und alle anderen aufnehmen, bis es die Materie des gesamten Universums in sich vereinen würde. Das widerstrebt mir einfach, da es ne Grenze geben muss!

Beitrag von **Maclane** » 22. Jul 2008, 06:36

Naja naja... ein schwarzes Loch ist doch letztlich auch nur ein Himmelskörper wie jeder andere, nur das Verhältnis Masse pro Volumen ist einiges größer. Ansonsten fallen die 100 Milliarden Sterne einer Galaxie genausowenig in ein SL, wie die Planeten in die Sonne fallen. Nur wenn etwas dem SL wirklich nahe kommt, kann es auch reinfallen.
Die zentralen schwarzen Löcher in den großen Galaxien verputzen sich auf großen Skalen auch nicht gegenseitig; auf kleinen Skalen schon, wenn Galaxien verschmelzen. Aber das kommt ja immer seltener vor, wenn das Universum expandiert.
Tja und ansonsten haben wir für die mögliche Masse eines SLs bisher keine Grenze gefunden. Gäbe es eine Grenze, müsste es wohl auch eine Kraft geben, die wir nicht noch nicht kennen. Aber abgesehen von der Dunklen Energie kennen wir uns doch mit den Kräften im Universum ganz gut aus, oder nicht?

Ein weißes Loch ist letztlich nichts anderes als die zeitliche Umkehrung eines schwarzen Lochs. So schrieb es der große und weise tensor einst und so hab ich es mir gemerkt:
viewtopic.php?t=148&postdays=0&postorder=asc&start=0

Gruß Mac

Beitrag von **tomS** » 22. Jul 2008, 06:55

ein paar Anmerkungen:

ein schwarzes Loch ist doch letztlich auch nur ein Himmelskörper wie jeder andere, nur das Verhältnis Masse pro Volumen ist einiges größe

So wie ich das sehe, ist das Verhältnis unendlich, da die Masse auf Volumen Null kenzentriert ist.

Aber abgesehen von der Dunklen Energie kennen wir uns doch mit den Kräften im Universum ganz gut aus, oder nicht?

Und mit Ausnahme der Gravitation auf mikroskopischen = quantenmechanischen Skalen.

Schaut euch den Link zum Penrose-DIagram nochmal genau an. Dort ist ja im wesentlichen ein Weißes Loch enthalten, jedoch kausal von "unserem" Universum entkoppelt. Sieht wie ein mathematisches Artefakt aus, sowas wie eine quadratische Gleichung mit zwei Lösungen, von denen nur eine physikalisch sinnvoll ist.

Das Schwarze und das Weiße Loch könnten dabei über eine Art Verbindungskanal korrespondieren, durch ein Wurmloch.

Wurmloch-LÖsungen kann man tatsächlich beschreiben, ohne auf SLw uns WLs zurückgreifen zu müssen, d.h. ohne deren Singularität. Problem bei den Wurmlöchern ist, dass man bisher keine stabilen Lösungen gefunden hat (also immer, wenn man durchfliegt, kollabiert das Wurmloch - blöd), und dass man dazu exotische Materie braucht, also z.B. eine gigantische Ansammlung an seltsamer Materie, so wie sie z.B. die Dunkle Energie bilden könnte. Klingt insgs. auch eher künstlich.

Wolfi · Beitrag von **Wolfi** » 22. Jul 2008, 15:07

also so recht erschließen mag sich meinem naiv-laienhaft strukturierten zerebrum die notwendigkeit eines WuL zwischen SL und WeL nicht. aber sei´s drum. klar wird die ausgestossene materie direkt wieder eingesaugt. es sei denn, ihre fluchtgeschwindigkeit ist so exorbitant, dass es halt doch reicht. in meinem zylinder zieht der strudel das unten abgegebene wasser natürlich direkt wieder nach oben, wo es von neuem ins loch stürzt. ein teufelskreis, würde tv.kaiser sagen...

ich stelle mir das jetzt alles so vor:

1. ein SL "versprüht" um sein zentrum herum nach einem LIFO algorithmus ständig materie, einfach weil es voll ist und nicht weiter komprimierbar.

2. die ur-singularität vor dem urknall war nichts anderes als ein verflucht kleines etwas mit verflucht hoher dichte mit was weiß ich wieviel billiarden sonnenmassen. und zwar war das sozusagen die komplette materie eines älteren universums, in welchem es tatsächlich den big crunch gegeben hat, nachdem es zuvor verflucht lange expandiert hat, aber irgendwann ist alles eben wieder zurückgestürzt (was zwar für unser universum eine überholte, aber doch lange zeit anerkannte theorie war).

oder aber 2a. sie war die singularität am fusse eines mega-SL, das alle materie eines älteren universums irgendwann aufgesogen hatte, in diesem fall liess es sich aber - warum auch immer - ohne zuvor eruptierende weiße löcher (eben ohne druckventil, das ganze glich einer sektflasche, die man irgendwann nicht mehr schütteln konnte) bis zu dem punkt runterkomprimieren (fast hätte ich geschrieben kompromittieren^^), an dem dann doch irgendwann mal schluss war und alles in einem einzigen inferno auseinandergerissen wurde.

3. der big bang kam dann nach dem tropfen, der das fass zum überlaufen gebracht hat, ähnlich wie das o.g. materiespray aus einem SL, allerdings nicht im rahmen einer milliarde von jahren währenden dauerexplosion, sondern eben ad hoc und zack-peng

. und unterhalb der planckzeit hat die geschwindigkeit eben gereicht, dass der ganze schlotz weit genug vom epizentrum weggeschossen wurde, dass der kram nicht gleich wieder angesaugt wurde und es einen ewigen kreislauf gegeben hätte. da wir von der ära unterhalb der planckzeit eh nix wissen, kann man das doch prima so behaupten oder net?

den mathematischen beweis liefere ich heute abend nach, aber erst will ich noch diesen kreis hier quadrieren und mein perpetuum mobile fertigbauen. außerdem steht meine formel zur umwandlung von pferdemist in gold kurz vor der vollendung, ihr werdet mir nachsehen, dass das vorrang vor der erklärung der welt hat...

*lol*

gruss wolfi

Beitrag von **Skeltek** » 10. Okt 2008, 07:53

Wenn das Universum beschleunigt expandiert... waere es dann nicht moeglich, dass der big bang eher sowas wie ne Schnecke war und wie meine Pizza im Ofen gerade eben ganz langsam aufgegangen und sich gedehnt hat? Alles in allem ist es meiner Meinung nach ohnehin sinnfrei sich ueber die `Dauer` des Big Bang Gedanken zu machen. Die Zeitdillatation haette ehh alles bissl in die Laenge gezogen.

Wenn ich neben dem Big Bang daneben stehe und mit meiner Stopuhr in der Hand dem Starschuss lausche... laeuft dann meine Uhr nich auch langsamer/schneller ab? Ist es deshalb, wieso der Big Bang als ein so kurzes Ereigniss wahrgenommen wird? Wenn ich hingegen mitten drin statt nur dabei bin, also Teil des ganzen, wie waere dann mein eigenes Zeitempfinden?

Gruesse, Skel

ps: Mir geht dieses ganze Gerede von wegen so und so lange dauerten die ersten 10^-18 Sekunden irgendwie nicht in den Kopf. Man redet so oft darueber, ob Zeit ueberhaupt existiert, und bei den Angaben zum Bigbang wird nur so mit Zeitspannen um sich geworfen ohne dass ueberhaupt erklaert wird, wie lange damals 1 Sekunde ueberhaupt gewesen sein soll.

Beitrag von **Maclane** » 10. Okt 2008, 14:30

Ich würde sagen, eine Sekunde bleibt eine Sekunde und war auch damals eine Sekunde - also das 9192631770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung oder so ähnlich.

Man kann nicht "neben" dem Big Bang stehen mit einer Stoppuhr in der Hand, auch in Gedanken nicht, denn dann wäre man ja außerhalb des Universums. Und wenn man außerhalb des Universums ist, kriegt man von dem, was innerhalb des Universums ist, nichts mit. Wie auch? Dafür müsste ja Information (also z.B. Strahlung) das Universum verlassen können. Aber wenn das Universum ein Leck hätte, wär's bestimmt schon ausgelaufen und für uns bliebe nichts mehr übrig.

Gruß Mac

Beitrag von **Skeltek** » 11. Okt 2008, 05:16

Maclane hat geschrieben: also das 9192631770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung

Genau das war der springende Punkt denke ich, auf den ich hinaus wollte...

Beitrag von **tomS** » 11. Okt 2008, 07:34

Ihr stellt euch teilweise vor, der Big Bang wäre sowas wie eine Explosion, die von einem Mittelpunkt ausgeht.

Stellt auch statt dessen besser vor, ihr steht auf einer Luftballonhülle und der Luftballon wird extrem schnell aufgeblasen. Das einzige was ihr seht ist, wie alles von euch wegfliegt. Eine Uhr in eurer Hand fliegt aber nicht weg, ihr Gang wird nicht beeinflusst und somit auch eure eigene, lokale Zeit nicht. D.h. dass z.B. die Zeitmessung / Messung der Lichtgeschwindigkeit über die Hyperfeinstruktur perfekt funktioniert.

Beitrag von **wilfried** » 23. Okt 2008, 13:41

Tag zusammen

ich möchte zu diesem Thema wiedereinmal betonen, daß das Verständnis solch komplizierter "Objekte" wie Schwarzer Löcher" nicht ohne weiteres auf einfache irdische Erscheinungen wie das Herumwirbeln eines Abflussstrudels rückgeführt oder aufgebaut werden kann.

Das Einzige, was ich hier als gemeinschaftliche Eigenschaft erkenne ist: es bewegt etwas auf einer nichtlinearen Bahn. Ich kann nicht einmal sagen: auf einer Kreisbahn oder Spiralbahn.

Bei Objekten im Weltall, gerade solch hochenergetische oder hoch Impuls tragende Objekt zeigt es sich, daß ein Verständnis, ein Bild davon nur relativistisch erreichbar ist. Das führt zur Krümmung des Raums. Nur wenn jetzt diese Krümmung wieder 3-dimensinal gezeichnet wird, so ist diese Bild -ich meine das Gummibettmodell- auch völlig falsch.

Leicht einsehbar:

Kugel im Gummibett. Gummi dehnt sich unter dem Gewicht der Kugel. Aber was ist "oberhalb" oder "switwärts" der Kugel mit dem Gummibett los? Oberhalb gibt es keins, neben dran krümmt sich das Gummibett "nach oben" in Richtung der Fixpunkte.

Völlig falsches Bild, was uns Dinge vorgaukelt, die total unwahr sind!!!!

Wir müssen, gerade wir hier im Forum dürfen das sagen, da wir uns ja intensiv damit beschäftigen- immer wieder die klassische Physik mit ihren Möglichkeiten der Darstellung in Bildern (physikalische Allegorien sage ich manchmal) und die nichtklassische Physik mit ihren vööllig abstrakten Beschreibungen und Eigenschaften vor Augen halten. Wir müssen uns davor hüten uns Bilder on Dingen machen zu wollen, deren "Maltechnik" uns nicht zur Verfügung steht.

Im übrigen: Ich fühle mich voll m Kreis derjenigen integriert, die sich Bilder schaffen und Vorstellungen verwenden. Ich unterscheide mich nicht von Euch diesbezüglich, nur ich sage es uns allen, also auch mir selber, um sich das immer wiesder aufs neue zu vergegenwärtigen. Ein geschaffenes Bild "frißt" sich alzuleicht in die Vorstellung und genau das ist es, was es "alten Hasen" so schwer macht von ihren Vorstellungen loszukommen oder von anderen Kollegen Neues zu lernen!!!

Und das ist meine Kritik an mich selber!!!! Wer mag, darf sich gerne anschließen. Nur wenn man dieses erkennt und auch dnach handelt kann man hoffen einigermaßen offen für Neues zu bleiben und neue Ideen positiv sehen.

Gruß

Wilfried

Beitrag von **tomS** » 23. Okt 2008, 14:05

Hallo Wilfried,

Danke für die Klarstellung.

Man muss sich darüber im klaren sein, was eigentlich passiert, wenn man ein Bild bzw. ein Modell entwirft: Man schafft eine Abbildung von unanschaulichen Prozessen in anschauliche Bilder bzw. abstrakte Strukturen (z.B. Mathematik).

Beides sind Abbildungwn, die jeweils nur bestimmte Aspekte einfangen; manche gut, manche schlecht, manche gar nicht. Jede Abbildung verzerrt bzw. verfälscht das Orginal. Das ist alles nicht schlimm, solange man sich dessen bewusst ist.

Bsp. Urknall: Universum ist zweidimensionale Oberfläche des Luftballons; Urknall entspricht dem Aufblasen des Ballons. Sehr anschauliches Bild, das vieles erklärt, jedoch zwei Fallen beinhaltet:
- was passiert in einem flachen, unendlich ausgedehnten Universum?
- was soll die dritte Dimension sein, in die die Ballonhaut eingebettet ist?

Bsp. Quantenmechanik: Die beiden Bilder "Welle" bzw. "Teilchen" fangen jeweils bestimmte Aspekte richtig ein, ein reales Quantenobjekt ist jedoch nicht "einmal das eine, ein anderes Mal das andere"; es ist auch keine einfache KOmbination der beiden (weil das nämlich einfach widersprüchlich wäre); ein reales Quantenobjekt ist ein Quantenobjekt - das war's.

Ich gehe jetzt nicht auch noch auf die abstrakte Sprache der Mathematik ein - dazu verweise ich auf einen anderen Thread, wo ich das mal diskutiert habe.

viewtopic.php?t=772&start=0&postdays=0& ... highlight=

Beitrag von **gravi** » 23. Okt 2008, 18:57

Hallo miteinander,

es ist in der Tat eine verflixte Geschichte mit den vergleichenden Bildern, man geht immer Gefahr, die Realität damit zu zerstören.

Aber auf der anderen Seite muss ich auch fragen, was soll derjenige machen, der nicht so tief in der Mathematik drin steckt wie Wilfried, Tom und einige andere, sich aber trotzdem fragt, wieso kann man z.B. unser Universum nicht verlassen?

Da ist es doch nicht nur hilfreich, sondern fast zwingend, dem Betreffenden das Bild mit dem Spaziergang auf einer Kugel zu geben. Und das Gummituch ist auch angemessen, will ich ihm etwas über die Krümmungen der 4- dimensionalen Raumzeit erzählen. Die Leute haben doch ein Recht auf Aufklärung! Man muss nur darauf achten, immer darauf hinzuweisen, dass es sich lediglich um einen hinkenden Vergleich handelt.

Gruß
gravi

Beitrag von **Maclane** » 24. Okt 2008, 06:06

So sehe ich das auch gravi.

Keine Angst vor Bildern. Denn die Physik hat ja nicht nur die Aufgabe, die Welt zu erklären sondern auch neue "Zuhörer" zu gewinnen.
Ein Prof. Lesch wird vielleicht niemals den Nobelpreis bekommen, aber er hat trotzdem viel für die Physik (grad in Deutschland) getan.

Dass Bilder immer irgendwie fehlerhaft sind, dass sie zu Missverständnissen führen können und dass Formel-Freaks dabei oft die Augen verdrehen... da muss man einfach drüber stehen.
Und es ist nunmal eine hohe Kunst, komplizierte Sachverhalte zu vereinfachen. Das sollte man nicht abwerten mit falsch verstandener Pingeligkeit.

Gruß Mac

Beitrag von **Skeltek** » 24. Okt 2008, 07:56

Das mit dem Wasserwirbel bringt es eigentlich genau auf den Punkt.
Befindet sich die Antriebsquelle aussen(dreht den eimer um die Fluessigkeit herum) und treibt die Gefaesswandfluessigkeit an, bildet sich eine Parabolische Wasseroberflaeche aus.

Setzt man dagegen einen sich mit 10 000 U/s drehenden Loeffel in die Mitte des Eimerbodens, bildet sich eine Wasseroberflaeche aus, die das gewollte Aussehen hat.

Egal wie anschaulich dieses Beispiel ist, wenn man nun hier die `Singularitaet` sucht und es dann auch wirklich schafft, wuerde man feststellen, dass sich in der Mitte des schwarzen Loches nichts anderes als ein sperriger grosser Loeffel befindet, der die Ausbildung einer Singularitaet verhindert. der boese Junge verhindert dann mit aller Gewalt das zusammenstuerzen zur Singularitaet, weil er brachial alles was hinein stuerzen will wie ein Tennisschlaeger wieder weg haut.

Genau das, was man eigentlich angucken will is bei den anschaulichsten und anschlaulichsten Modellen als einziges falsch ^^

Beitrag von **wilfried** » 24. Okt 2008, 11:46

Liebe Freunde

gravi schreibt:

Code: Alles auswählen

Die Leute haben doch ein Recht auf Aufklärung! Man muss nur darauf achten, immer darauf hinzuweisen, dass es sich lediglich um einen hinkenden Vergleich handelt.

Sicher, soll und muß so sein!! Das habe ich mit meiner Bemerkung auch nicht verhindern wollen!

NUR:

Wir hier im Forum haben doch eine Menge an Stoff gesammelt und für uns ist es eine Weiterführung, wenn diese Bilder präziser werden sachlich richtiger werden. Damit wächst auch das Verständnis.

Das ist es, was ich meine.

Gruß

Wilfried

Beitrag von **gravi** » 24. Okt 2008, 18:34

Da gebe ich Dir selbstverständlich voll und ganz Recht, lieber Wilfried. Hier im Forum schreitet die Diskussion voran und damit können auch die Ansprüche an Erläuterungen steigen. Das bedeutet auch, dass die Bilder realitätsnäher werden dürfen.

Es muss nur hin und wieder ein "Rücksturz" in die einfachen Beispiele gestattet sein, wenn ein "Newcomer" Verständnisprobleme hat. Vielleicht wurde aber auch schon bemerkt, dass ich eine Umfrage gestartet habe, ob ein separates Forum für "Einsteiger" sinnvoll wäre. Das wäre dann der richtige Ort für die 2-Dim.- Wesen, die Gummitücher und die Kaffeetassenwirbel. Bisher hält sich das Forum zu dieser Frage aber ziemlich zurück.

@Skeltek:

Wenn Du die Suppe mit einem 10 000U/s rotierenden Löffel rühren willst, siehst Du auch keine Singularität mehr. Du hast dann das ganze schöne Schwarze Loch auf'm Hemd!

Gruß
gravi

Beitrag von **Bernd** » 16. Nov 2008, 11:08

Hallo Xathan,hallo Gravi

Das was du geschrieben hast über irgendwann würde es nur noch ein großes loch geben ist ehrlich gesagt auch mein gedanke.Wenn sich die Löcher gegegnseitig aufsaugen bleibt ja nur eines übrig ,denke schon das es soweit kommt,da deLöcher sich ja nicht auflösen.
Mein gedanke ist nur der wenns soweit käme haätten wir ne ktietische masse zum Urknall.

Ich weis habe diese Theroie schon mal aufgestellt.Lach.

eine Frage an Gravi, wurde festgestellt ob am Ursprung des Urknalls noch Materie nachkommt oder nicht.
Könnte doch sein es war kein Urknall sondern wir wurden aus einem Schwarzen loch gespuckt.
nur so ein Gedanke

Gruß bernd

Beitrag von **wilfried** » 16. Nov 2008, 11:22

Lieber Bernd

tja, das mit dem Schwarzen Loch, wo wir rausgespuckt worden sein könnten ist eine tolle Vorstellung.

Hier muss mit solchen Erklärungen, die prinzipiell dem Vorgehen der vollständigen Induktion (Schluss von n auf n+1) entsprechen in der Astrophysik anders vorgegangen werden.

Die Astrophysik behandelt dabei auch sehr hohe Beschleunigungen, Geschwindigkeiten zueinander sowie Zeiten, die relativ zueinander unterschiedlich bewertet werden.

Das alles fällt unter das Gebiet: RELATIVITÄT. Schwarze Löcher sind eines der kräftigsten Erscheinungen solcher Relativitätseffekte. Wenn wirklich irgendwo ein Grenzwert erreicht wird, dann sicherlich hier.

Und damit ist die vollständige Induktion so einfach nicht mehr durchzuführen. Soll heißen: ein SL kann nicht über alle Massen hinasu wachsen und alles verschlingen. Ein SL ist kein Geburtsort eines Weltalls., kann es nicht sein.

Ein SL ist ein relativistisches Gebilde, das seine Gravitation auf einen sehr sehr geringen Radius (astronomische Größenordnung: sehr sehr gering!!) ungeheuer konzentriert und eine Grenze erreicht, unterhalb derer selbst elektromagnetische Wellen so stark gebogen werden, daß diese innerhalb des Gebildes SL bleiben. Ferner gibt es dort eine Denhung der Zeit, bis hin zum Nullpunkt oder extrem knapp davor.

SL "verhungern", wenn eine gewisse Grenzgröße erreicht wurde. SLs "verdampfen", denn auch diese unterliegen trotz aller Extremata dem Impulserhaltungssatz und der Impuls ist auch hier irgendwann einmal zu Ende...soviel zum Thema Grenzwert: Zeit gegen Null. Und dieses gegen bedeute ja, dass die Zeit den Stillstand niemals erreicht, sondern sich diesem "Punkt" nur beleibig genau nähert.

Schau mal weiter in diesem Ordner, da steht eine Menge zu diesem Thema.
Schau mal auf der Eingangsseite des Forums in gravis Literatur oder auch bei Ray.

Netten Gruß

Wilfried

Beitrag von **wilfried** » 16. Nov 2008, 16:23

Tag zusammen

ich wurde gefragt, wie das mit dem "Verdampfen" von SL ist.

Dieses Verdampfen hat zu tun mit Abstrahlung von Teilchen / Energie. Hawking Strahlung ist der Begriff, der sich dahinter verbirgt.

Hier wird das beschreiben:

http://www.wissenschaft-online.de/astro ... _hawk.html
http://www.perrypedia.proc.org/index.php/Schwarzes_Loch
http://www.hs-furtwangen.de/export/syst ... 2_13_1.pdf

Ich hoffe damit wird sich ein klein bischen der Sachverhalt "Verdampfen" klären

Gruß

Wilfried

Beitrag von **Skeltek** » 16. Nov 2008, 17:49

Bei der Suche nach Quellen hab ich leider nur dies auf Wikipedia gefunden:

Die beobachtbare Temperatur bzw. Strahlungsfrequenz hängt umgekehrt proportional von der Masse ab. Dies bedeutet für sehr kleine, primordiale Schwarze Löcher, dass sie sehr heiß sein und dementsprechend stark strahlen müssten, aber auch schnell verdampfen sollten, eventuell so schnell, dass sie bereits alle zerstrahlt sein könnten.
[...]
Umgekehrt gilt schon für normalgroße stellare Schwarze Löcher, dass sie sehr kalt sind und damit nur noch wenig an Masse verlieren würden. Ein Schwarzes Loch mit einer Masse von zehn Sonnenmassen hat eine Temperatur von nur wenigen milliardstel Kelvin und ist damit viel kälter als die Umgebung. Effektiv werden sie also sogar von ihrer Umgebung aufgewärmt und verlieren damit gar keine Masse mehr.

Das heisst, dass ab einer gewissen Groesse ein SL zwar immer noch Energie durch Strahlung abgeben koennte, diese aber frequenzbedingt kaelter ist, als die komsische Hintergrundstrahlung.
Obwohl ein supermassives SL Energie abgibt, nimmt es durch die kosmische Bestrahlung mehr auf.
Also wann ein SL seine Maximalgroesse erreicht hat und effektiv anfaengt Masse zu verlieren, haengt von der Expensionsstufe des Universums und der dadurch sinkenden Temperatur zusammen.
Die supermassivsten bekannten SLs werden also vermutlich erst anfangen weniger Energie aufzunehmen als abzugeben, wenn.... naja, den Zeitraum kann sich vermutlich keiner wirklich vorstellen.

Beitrag von **wilfried** » 16. Nov 2008, 18:22

Liebe Skeltek

das mit der Lebensdauer eines SLs ist schon so eine Sache. So ganz ist die Lebensdauer von SLs bis lang (so weit ich weiß) nicht verstanden.
Supermassive Löcher beispielsweise können einen Mechanismus sufweisen, der eine ständige Generation virtueller Teilchen + Antiteilchen enstehen läßt (das kann aus der Unschärfebeziehung Heisenbergs bestimmt werden). Die enorme Masse eines SLs kann bewirken, daß ein solche Paarbildung zum Zerreißen des Paares führt und ein Teilchen ins Weltall und das andere ins SL stürzt.

Dieser Prozess wird über einen enorm langen Zeitraum zu einem Masseverlust führen.

Das verrückte daran ist, daß das Einzige, was aus dem Schwarzschildradius eines SLs herauskommt GRAVITATION ist. Diese Strahlung, die nur auf Gravitation beruht nennt man HAWKING Strahlung.

Noch interessanter ist, wenn man diese Energien durchrechnet. Iriitierenderweise erhält man dann die Information, daß kleine SLs solch einem virtuellen Teilchenpaar = Photonenpaar mehr Energie mitgibt, als es ein großes SL tut!

Damit erkennt man auch, daß die Lebensdauer eines großen SLs etwa proportional länger der Massendifferenz groß zu klein ist.

Beispielrechnug:

SL mit Sonnemasse: Lebensdauer durch Verdampfung: 10^66 Jahre.

Mit dieser Proportionalität kannst Du selber die Lebensdauer von SLs durch Verdampfung berechnen:

t_SL = 10^66 Jahre * Masse_SL^3 / Masse_Sonne13

Masse_Sonne = 10^30 Kg

Aber vorsicht: soweit uich weiß ist das noch nicht nachgewiesen, aber durch theoretische Überlegungen (auch diese kann ich darlegen) ganz gut erklärt und "abgesichert".

Was Du schreibst mit der Energieaufnahme der SLs kann ich so ohne weiteres nicht verstehen. Das ist stark davon abhängig, ob ein SL "gefüttert" wird oder nicht. Wenn sich ein SL in der Nähe von Materie aufhält wird es Energie aufnehmen, ist jedoch das Loch "gesättigt", befindet sich im Einflußbereich des SL (gravitativer Einfluss) keine Materie mehr, das Loch "verhungert" und strahlt seine Energie langsam ab.

Aussagen sind demzufolge nur sinnvoll, wenn die Umgebungsbedingung des SL's mit berücksichtigt wird.

Netten Gruß

Wilfried

Beitrag von **gravi** » 16. Nov 2008, 18:23

@Bernd:

Etwas muss ich einmal richtigstellen:

Unser Universum wurde nicht aus einem Schwarzen Loch ausgespuckt, wenn überhaupt, dann war es ein Weißes! Ein Schwarzes Loch kann nur Materie aufsammeln, ein Weißes Loch nur Materie ausspucken. An dieser Stelle müssen wir natürlich der Relativität treu bleiben und feststellen, dass Materie und Energie dasselbe sind. Es ist also egal, was ein Loch aufnimmt/rausschleudert.

Jetzt habe ich aber wohl wieder ziemlichen Blödsinn erzählt. Wenn nämlich ein Schwarzes Loch verdampft, so strahlt es ja Energie = Materie ab. Ist es damit dann automatisch ein Weißes Loch? Diese Frage stelle ich jetzt ernsthaft an alle!

Nein, Bernd, die Schwarzen Löcher im Kosmos werden sich nicht alle vereinigen. Erstens sind sie viel zu weit voneinander entfernt, als dass sie sich gegenseitig anziehen könnten, und zweitens entfernen sie sich durch ständig anwachsende Expansion des Universums immer mehr voneinander. Der totale Zusammensturz des Universums wird also nicht geschehen.

Was Wilfried sagte bezüglich des Wachstums ist mir nicht ganz recht: im Prinzip können sie unbeschränkt anwachsen, eine obere Massegrenze ist nicht definiert. Richtig müsste es nach meiner Ansicht heißen, dass unter bestimmten Bedingungen (große Masse des SL's und der Akkretionsscheibe, schnelle Rotation des Lochs) Masse von der Scheibe fortgeschleudert wird. Wenn aber der Materienachschub gemächlich vor sich geht, kann jedes Loch beliebig wachsen. Auch könnten z.B. bei einer Galaxienkollision 2 supermassereiche Löcher miteinander verschmelzen und es würde ein noch massiveres entstehen.

Schönen Gruß
gravi