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Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

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Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 15. Jul 2018, 11:26

Wenn ich die Sonne auf 3km schrumpfen lassen würde, dann wäre sie ein SL und zwar derart, dass kein Licht von ihrer Oberfläche mehr nach draußen dringen würde, d.h. die Oberfläche der Sonne wäre der Schwarzschildradius (Ereignishorizont). Wenn ich nun die Sonne einfach noch weiter schrumpfen lasse, zB auf 1km, dann ändert sich an diesem Ereignishorizonts nichts mehr, oder? Licht bis 2km über der Sonnenoberfläche würde dann nur noch in die Sonne fallen, Licht auf der Oberfläche käme gar nicht erst weg bzw. würde sich auf der Oberfläche bewegen.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Jul 2018, 12:46

Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 11:26
Wenn ich die Sonne auf 3km schrumpfen lassen würde, dann wäre sie ein SL und zwar derart, dass kein Licht von ihrer Oberfläche mehr nach draußen dringen würde, d.h. die Oberfläche der Sonne wäre der Schwarzschildradius (Ereignishorizont). Wenn ich nun die Sonne einfach noch weiter schrumpfen lasse, zB auf 1km, dann ändert sich an diesem Ereignishorizonts nichts mehr, oder?
Hallo Pippen,

woher weisst Du, ob die Sonne neu nun 1km gross ist ? Es gelangt ja keinerlei Information vom Inneren des Schwarzen Loches nach aussen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von belgariath » 15. Jul 2018, 14:31

Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 11:26
[...] Wenn ich nun die Sonne einfach noch weiter schrumpfen lasse, zB auf 1km, dann ändert sich an diesem Ereignishorizonts nichts mehr, oder? [...]
Richtig, der Ereignishorizont ist nur von der Gesamtmasse und dem Drehimpuls abhängig.

Sobald die Materie der Sonne sich innerhalb ihres Ereignishorizonts befindet, kollabiert die Sonne aber von selber zu einem SL. Das heißt erstens, du musst sie gar nicht mehr selber komprimieren. Das erledigt die Gravitationskraft ganz selbstständig. Und zweitens, man kann dann nicht mehr sagen, die Sonne hat eine Oberfläche. Denn bei dem Kollaps zum SL verlieren alle Eigenschaften außer Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung ihre Bedeutung. Die Form der Sonne und eine Oberfläche gibt es dann also nicht mehr.
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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 15. Jul 2018, 16:26

Aha. Ich stelle mir bisher ein SL immer als kleine Kugel vor (für mich ist der Raum diskret und daher hält er jede Schrumpfung per se auf) und da kommt dann die Frage, ob der Ereignishorizont mit der Kugeloberfläche des SL identisch ist. Diese Irrung kommt daher, dass bei den Standardbsp. mit der Sonne es tatsächlich so wäre, dass bei 3km Größe die Sonnenoberfläche (jedenfalls in dem Moment) gleich dem Ereignishorizonts wäre. Gut zu wissen, dass der EH viele km von dem SL entfernt liegen kann.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Jul 2018, 22:30

Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
für mich ist der Raum diskret und daher hält er jede Schrumpfung per se auf
Hallo Pippen,

was konkret bedeutet Deine Wortwahl "für mich" ?


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 15. Jul 2018, 23:52

Dass ich mir bewußt bin, dass das meine Privatmeinung ist und nicht Standardfolklore der Kosmologie.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 16. Jul 2018, 08:15

Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
Ich stelle mir bisher ein SL immer als kleine Kugel vor.
Was genau ist diese kleine Kugel?

Normalerweise wäre das ein Stern. Im Falle eines SLs haben wir eine ausdehungslose Singularität, die von einem EH umgeben ist; dieser hat nicht notwendigerweise die Form einer Kugel.
Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
(für mich ist der Raum diskret und daher hält er jede Schrumpfung per se auf)
Das ist jetzt deine Privatvorstellung; dazu können wir nichts sagen.
Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
und da kommt dann die Frage, ob der Ereignishorizont mit der Kugeloberfläche des SL identisch ist.
Für den Spezialfall, dass die Masseverteilung gerade bis zu ihren eigenen Schwarzschildradius reicht. Aber wie oben schon erwähnt kann diese Konfiguration nicht stabil sein; die Masse innerhalb des Schwarzschildradius wird zu einer Singularität kollabieren.
Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
Gut zu wissen, dass der EH viele km von dem SL entfernt liegen kann.
Was genau bezeichnest du als SL? Ich denke, du meinst hier die Singularität. Das ist nicht das, was Physiker darunter verstehen:

A black hole is a region of spacetime exhibiting such strong gravitational effects that nothing can escape from inside it [Wald]
A region in space where gravity is so strong that nothing, not even light, can escape [Cambridge dictionary]
Von außen betrachtet ist dieses Schwarze Loch kein fassbares Objekt, sondern eine Raumregion, in Materie zwar von außen hineinfallen, der aber nichts ... wieder entkommen kann. Die Grenze zwischen dieser Region und dem restlichen Weltall ist der so genannte Ereignishorizont. [Einstein online]

Kurz: als Schwarzes Loch bezeichnet man eine Region der Raumzeit, aus der nichts entkommen kann; die Begrenzung dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet (innerhalb dieser Region befindet sich eine ausdehungslose Singularität; wobei dies für alle mir bekannten Lösungen gilt, jedoch nicht Bestandteil der Definition ist)
Gruß
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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von blende8 » 16. Jul 2018, 09:25

Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
Gut zu wissen, dass der EH viele km von dem SL entfernt liegen kann.
Nein, muss.
Das SL ist immer ein Punkt.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 16. Jul 2018, 10:26

blende8 hat geschrieben:
16. Jul 2018, 09:25
Pippen hat geschrieben:
15. Jul 2018, 16:26
Gut zu wissen, dass der EH viele km von dem SL entfernt liegen kann.
Nein, muss.
Das SL ist immer ein Punkt.
Nein - siehe oben:
tomS hat geschrieben:
16. Jul 2018, 08:15
Kurz: als Schwarzes Loch bezeichnet man eine Region der Raumzeit, aus der nichts entkommen kann; die Begrenzung dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet (innerhalb dieser Region befindet sich eine ausdehungslose Singularität; wobei dies für alle mir bekannten Lösungen gilt, jedoch nicht Bestandteil der Definition ist)
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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 16. Jul 2018, 16:45

tomS hat geschrieben:
16. Jul 2018, 08:15
Kurz: als Schwarzes Loch bezeichnet man eine Region der Raumzeit, aus der nichts entkommen kann; die Begrenzung dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet (innerhalb dieser Region befindet sich eine ausdehungslose Singularität; wobei dies für alle mir bekannten Lösungen gilt, jedoch nicht Bestandteil der Definition ist)
:well:

Ein SL ist also nicht der zusammengeschrupfte Ex-Stern! Also: SL = Ereignishorizont (und was dahinter kommt) = Schwarzschildradius (und was kleiner als dieser Radius ist).

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Skeltek » 17. Jul 2018, 04:14

Wenn das Teil nicht rotiert:
Das schwarze Loch ist einfach nur das Kugel-förmige Loch.
Der Ereignishorizont seine Oberfläche.
Der Schwarzschildradius der Abstand der Oberfläche vom Mittelpunkt.

Da die 'Anziehungskraft' wenn man sich näher als dieser Radius bewegt so groß wird, dass selbst Licht nicht entkommen kann, bedeutet das, das Massen sich 'noch langsamer' nach Außen bewegen müssen als Licht. Wenn Licht das genau auf diesem Abstand versucht weg zu fliegen also exakt 'stehen bleibt', dann bewegen sich Massen (wie z.B. eine Rakete) automatisch 'rückwärts' auf den Mittelpunkt zu.

Die Masse zieht sich gegenseitig so stark in Richtung Mittelpunkt, dass nichts diese Bewegung aufhalten kann. Die Massen pressen sich im Mittelpunkt auf möglicherweise einen 'Punkt' zusammen. Da die Anziehungskraft immer größer wird umso näher man an diesen Punkt kommt, wird die Anzoehungskraft dort unendlich.
Mit Singularität ist eigentlich der 'Punkt' gemeint, der sich am Ende des gravitativen 'Trichters' befindet, da die Anziehungskraft neben dem Punkt unendlich groß ist und im Punkt selbst Null (im Mittelpunkt selbst gibt es keine Richtung, in welche man gezogen wird).
Diesen 'singulären' Punkt zeichnet aus, dass sich die Anziehungskraft dort nicht fließend ändert, sondern dass man einen schlagartigen unstetigen Übergang hat von unendlicher Anziehungskraft in allen Punkte drumrum zu keiner Anziehungskraft im Punkt selbst.

Der Punkt selbst ist sozusagen 'entkoppelt' von allen seinen Nachbarpunkten, da hier die Stetigkeit der Anziehunskraft verletzt wird (Der Übergang der Anziehungskraft von ihm zu allen seinen Nachbarpunkten ist Null -> Unendlich). Eigentlich meint man mit Singularität diese durch Unstetigkeit symbolisierte Entkopplung des Punktes von seiner Umgebung, benutzt das Wort Singularität aber in der Mathematik auch als Synonym für den Punkt selbst. Die Physiker benutzen dann das Wort Singularität als Synonym für die dort enthaltene auf den Punkt zusammengepresste Masse.
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  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von deltaxp » 18. Jul 2018, 11:53

wenn du die sonne auf 3km zusammenquetscht und sie ein sl wird, heissdt das, dass sie weiter kollabiert bis zur Singularität (oder was qm übrigbleibt).
einen weiteren stabilen zustand gibt es nicht mehr. der ereignishorizont hängt nur von der masse ab. der bleibt also gleich.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von seeker » 19. Jul 2018, 07:04

Skeltek hat geschrieben:
17. Jul 2018, 04:14
Mit Singularität ist eigentlich der 'Punkt' gemeint, der sich am Ende des gravitativen 'Trichters' befindet, da die Anziehungskraft neben dem Punkt unendlich groß ist und im Punkt selbst Null (im Mittelpunkt selbst gibt es keine Richtung, in welche man gezogen wird).
Diesen 'singulären' Punkt zeichnet aus, dass sich die Anziehungskraft dort nicht fließend ändert, sondern dass man einen schlagartigen unstetigen Übergang hat von unendlicher Anziehungskraft in allen Punkte drumrum zu keiner Anziehungskraft im Punkt selbst.

Der Punkt selbst ist sozusagen 'entkoppelt' von allen seinen Nachbarpunkten, da hier die Stetigkeit der Anziehunskraft verletzt wird (Der Übergang der Anziehungskraft von ihm zu allen seinen Nachbarpunkten ist Null -> Unendlich). Eigentlich meint man mit Singularität diese durch Unstetigkeit symbolisierte Entkopplung des Punktes von seiner Umgebung, benutzt das Wort Singularität aber in der Mathematik auch als Synonym für den Punkt selbst. Die Physiker benutzen dann das Wort Singularität als Synonym für die dort enthaltene auf den Punkt zusammengepresste Masse.
Interessanter Aspekt! :well:
Wobei das ein Artefakt der Theorie sein muss: Wir halten das für unplausibel, wir glauben nicht, dass die Natur unstetige Sprünge macht, das ist eine unserer Grundüberzeugungen/Grundpostulate, die auch in anderen Bereichen der Physik sehr wichtig ist (->Unitarität). Das tiefere Problem hierbei ist: Täte sie es doch, dann wäre die Natur prinzipiell nicht vollständig mathematisch beschreibbar und damit für uns nicht verstehbar, das wäre für uns sehr unbefriedigend. Deshalb ist dieses Postulat für uns sozusagen der 'heilige Gral', was leider nicht ausschließt, dass es doch so sein könnte.
Wir wissen das nicht, wir hoffen nur.
tomS hat geschrieben:
16. Jul 2018, 08:15
Kurz: als Schwarzes Loch bezeichnet man eine Region der Raumzeit, aus der nichts entkommen kann; die Begrenzung dieser Region wird als Ereignishorizont bezeichnet (innerhalb dieser Region befindet sich eine ausdehungslose Singularität; wobei dies für alle mir bekannten Lösungen gilt, jedoch nicht Bestandteil der Definition ist)
blende8 hat geschrieben:
16. Jul 2018, 09:25
Das SL ist immer ein Punkt.
[gemeint ist damit: "Die Singularität eines nichtrotierenden SLs ist immer ein Punkt"]

Richtig. Jedoch: Vorsicht, das sind nur Definitionen bzw. Ergebnisse von beschreibenden Rechnungen!
Weder ist damit klargestellt, dass der EH eine Oberfläche im Sinne eines realen physikalischen Objektes ist noch dass die Singularität im Sinne eines Punktes ein reales physikalisches Objekt ist. Es ist sogar vom Gegenteil auszugehen.
Was als sicher gelten kann ist nur, dass die Masse im Inneren eines SLs keine gewöhnliche, kleine, dichte Masse-Kugel sein kann, wie du dir das momentan noch als Arbeitshypothese vorstellst, Pippen.
Grüße
seeker


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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 20. Jul 2018, 16:58

seeker hat geschrieben:
19. Jul 2018, 07:04
Was als sicher gelten kann ist nur, dass die Masse im Inneren eines SLs keine gewöhnliche, kleine, dichte Masse-Kugel sein kann, wie du dir das momentan noch als Arbeitshypothese vorstellst, Pippen.
Wieso ist das sicher? Ist nicht das Gegenteil sicher, nämlich dass im Inneren des SL eine Masse mit endlich-kleinem Volumen sitzen muss? Denn unendlich klein bedeutet doch nichts anderes als: nichts, und wäre also die Masse im Inneren eines SL unendlich klein "zusammengedrückt", dann verschwände sie im Nichts und damit gäbe es auch keine Gravitation mehr, im Widerspruch zur Beobachtung, so dass daraus folgt, dass im Inneren des SL ein Kügelchen sein muss, wie klein auch immer, aber endlich klein.

p.s. Unendlich klein = nichts, weil es unendlich klein in IR nicht gibt; es gibt dort keine Zahl ("etwas"), die kleiner ist als jede reelle Zahl > 0, also kann so ein "Ding" in IR nur Null sein und mE ist die SL-Theorie in IR formuliert. Und ein Objekt der Ausdehnung 0 kann keine Masse haben.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 20. Jul 2018, 17:48

Pippen hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:58
seeker hat geschrieben:
19. Jul 2018, 07:04
Was als sicher gelten kann ist nur, dass die Masse im Inneren eines SLs keine gewöhnliche, kleine, dichte Masse-Kugel sein kann, wie du dir das momentan noch als Arbeitshypothese vorstellst, Pippen.
Wieso ist das sicher? Ist nicht das Gegenteil sicher, nämlich dass im Inneren des SL eine Masse mit endlich-kleinem Volumen sitzen muss?
Nun, das mathematische Modell der ART besagt, dass eine ausdehnungslose Singularität vorliegt; ein klassisches Modell, demzufolge eine Masse mit endlich-kleinem Volumen vorliegt, ist nicht bekannt. Umgekehrt folgt aus der ART sogar, dass eine gewöhnliche Masse mit endlicher Abmessung kleiner als ihr eigener Schwarzschildradius nicht stabil sein kann.

Demzufolge wird deine Hypothese durch nichts gestützt.

seeker sagt ja nicht, dass eine Singularität existiert; seeker sagt lediglich, dass es keine gewöhnliche, kleine, dichte Masse-Kugel sein kann. Daraus folgern die meisten Physiker, dass es sich um einen neuartigen, evtl. sogar makroskopischen Quantenzustand handeln muss, also keine Singularität, jedoch auch keine gewöhnliche Masse mit endlich-kleinem Volumen. Sicher das aber natürlich auch nicht, die entsprechenden Theorien sind nicht unumstritten.
Gruß
Tom

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von seeker » 21. Jul 2018, 11:10

Danke Tom, ja, so meinte ich das, deshalb schrieb ich auch 'gewöhnlich'.
Vielleicht hilft es auch hier, wenn wir nicht fragen: "Was ist wirklich bei einem SL der Fall?" und stattdessen fragen:
"Was dürfen wir basierend auf unserem heutigen Wissen und auf Basis unserer Vernunft bzw. von rationalem Denken heute annehmen, was dort der Fall sein könnte, was nicht?"
Die Frage lautet dann also: "Was ist vernünftig?" - und die ist im Gegensatz zu der ersten Frage von uns beantwortbar, wissbar, entscheidbar.

Auf diese Weise:
Pippen hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:58
Denn unendlich klein bedeutet doch nichts anderes als: nichts, und wäre also die Masse im Inneren eines SL unendlich klein "zusammengedrückt", dann verschwände sie im Nichts und damit gäbe es auch keine Gravitation mehr, im Widerspruch zur Beobachtung,
Genau. Deshalb ist es rational gedacht nicht vernünftig anzunehmen, im Zentrum eines SLs befände sich ein einzelner massebehafteter, ausdehnungsloser Punkt.
Pippen hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:58
so dass daraus folgt, dass im Inneren des SL ein Kügelchen sein muss, wie klein auch immer, aber endlich klein.
Das folgt so daraus noch nicht, denn nach allem was wir bisher über die Natur herausgefunden haben, kann das nicht sein, nicht auf gewöhnliche Weise, wie bei einem Stern oder einem Planeten. Bei einer gewöhnlichen Masseansammlung herrscht immer ein Gleichgewicht zwischen der Gravitation, die den Körper sozusagen stets noch weiter verkleinern will und einem Gegendruck, der das verhindert. Dieses Gleichgewicht ist der Grund dafür, dass z.B. unsere Erde nicht einfach wegschrumpft. Für den Bereich im Inneren eines SLs sagt uns aber die ART, dass es dort ein solches Gleichgewicht nicht mehr geben kann, ganz einfach deshalb, weil wegen der extremen Raumzeitkrümmung keine Richtung nach außen mehr existiert, wo eine Druckkraft ansetzen könnte und so der Gravitation Paroli bieten könnte. Deshalb ist es nicht vernünftig anzunehmen, in einem SL wäre eine sehr kleine, sehr konzentrierte, gewöhnliche Massekugel, das ist im Grunde genauso unvernünftig, wie die Annahme, in einem SL würden kleine rosa Engelchen einen Ringelreigen tanzen.

Da beides plausibel ist, also beides unvernünftig ist anzunehmen, der Punkt ebenso wie die kleine gewöhnliche Massekugel, folgt daraus, dass wir vernünftigerweise annehmen sollten, dass die Verhältnisse im Inneren eines SLs seltsam sein müssen, andersartig, der von Tom erwähnte makroskopischen Quantenzustand ist eine Idee zu so einer Andersartigkeit.
Grüße
seeker


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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 22. Jul 2018, 18:22

tomS hat geschrieben:
20. Jul 2018, 17:48
Nun, das mathematische Modell der ART besagt, dass eine ausdehnungslose Singularität vorliegt;
Was heißt "ausdehnungslos"? Der Raum wird doch mit IR³ beschrieben, so dass "ausdehnungslos" ein schlichter Punkt wäre bzw. ein Tripel reeller Zahlen. Sowas kann aber keine Masse haben bzw. Masse = 0, weil man dafür kein von Null unterscheidbares (Masse)-Maß definieren kann, sowenig wie ein (Ausdehnungs-) Maß oder(Wahrscheinlichkeits-) Maß, ja? Entweder die ganze Mathematik muss da neu überdacht werden (Massen für reelle Raumpunkte) oder es ist eben keine ausdehnungslose Singularität.
seeker hat geschrieben: Bei einer gewöhnlichen Masseansammlung herrscht immer ein Gleichgewicht zwischen der Gravitation, die den Körper sozusagen stets noch weiter verkleinern will und einem Gegendruck, der das verhindert. Dieses Gleichgewicht ist der Grund dafür, dass z.B. unsere Erde nicht einfach wegschrumpft. Für den Bereich im Inneren eines SLs sagt uns aber die ART, dass es dort ein solches Gleichgewicht nicht mehr geben kann, ganz einfach deshalb, weil wegen der extremen Raumzeitkrümmung keine Richtung nach außen mehr existiert, wo eine Druckkraft ansetzen könnte und so der Gravitation Paroli bieten könnte. Deshalb ist es nicht vernünftig anzunehmen, in einem SL wäre eine sehr kleine, sehr konzentrierte, gewöhnliche Massekugel, das ist im Grunde genauso unvernünftig, wie die Annahme, in einem SL würden kleine rosa Engelchen einen Ringelreigen tanzen.
Ok, also wir wissen, in einem SL muss eine Massekonzentration vorliegen, also "etwas mit Masse", sonst wäre da kein SL. Wir wissen, die Gravitation schrumpft alles unaufhörlich zusammen. Ergo: Entweder dieses unaufhörliche Zusammenschrumpfen geht ins Nichts, nur dauert das sehr lange und wir haben es noch nicht erlebt, wie ein SL am Ende "verschwindet", wenn die Gravitation die Masse ins infinitesimale Nichts drückt. Oder etwas hält die Gravitation auf. Was? Na klar, der Raum selbst, der es eben nicht zuläßt, dass etwas ins Unendliche zerquetscht wird, weil er diskret ist. Aus demgleichen Grund kann man ein Stück Holz eben nicht ad.inf. teilen, irgendwann scheitert jede Kraft daran. Warum machen Physiker nicht diese Ad-Hoc-Annahme, sie sind doch sonst so sensibel (Inflation, DM, DE,...). :)

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 22. Jul 2018, 19:48

Pippen hat geschrieben:
22. Jul 2018, 18:22
Was heißt "ausdehnungslos"? Der Raum wird doch mit IR³ beschrieben, so dass "ausdehnungslos" ein schlichter Punkt wäre. Sowas kann aber keine Masse haben
Es verhält sich auch nicht so, dass die ART und explizit eine Masse M mit makroskopischer Anschauung liefert. Sie liefert uns jedoch ein mathematisches Modell, in dem eine kugelförmige Maaseverteilung mit Masse M zu einer Singularität kollabiert, wobei die Geometrie im Außenraum immer der der ursprünglichen Masse M entspricht. Anders gesagt, außerhalb des EH ist eine gewöhnliche kugelförmige Maaseverteilung mit Masse M nicht auf einem SL mit Parameter M zu unterscheiden; im Falle des SLs ist M nur eine abstrakte Größe, keine anschauliche Materieform, allerdings liefert uns die Theorie eben ein schönes Modell für einen Kollaps, wie beides ineinander übergeht.

Sie liefert uns jedoch kein Modell für ein SL mit einer nicht-ausdehnungslosen Masseverteilung, daher ist dies für SLs pure Spekulation ohne mathematische Basis im Rahmen der ART; im Gegenteil: es widerspricht der ART explizit.

Meinetwegen präzisieren wir unseren Sprachgebrauch dahingehend, dass ein SL keine Masse M hat, sich im Außenraum jedoch identisch zu einem Objekt der Masse M verhält, während im Innenraum eine singuläre Lösung vorliegt, die durch einen Parameter M mathematisch eindeutig festgelegt ist.
Pippen hat geschrieben:
22. Jul 2018, 18:22
... Oder etwas hält die Gravitation auf.
Ja, das ist auch die Ansicht vieler Physiker, aber eben nicht in anschaulicher Form für eine gewöhnliche Masse und sicher nicht im Kontext der ART.
Pippen hat geschrieben:
22. Jul 2018, 18:22
Was? Na klar, der Raum selbst, der es eben nicht zuläßt, dass etwas ins Unendliche zerquetscht wird, weil er diskret ist.
Klar ist da gar nichts.

Es gibt derartige Modelle, aber sie stecken noch in den Kinderschuhen. Ob der Raum diskret ist, was das überhaupt bedeutet - eine triviale Diskretisierung ist mathematisch nicht mit der ART konsistent, ob eine völlig anders geartete mathematische Entität zur Beschreibung verwendete werden muss etc. ist noch unklar.
Pippen hat geschrieben:
22. Jul 2018, 18:22
Warum machen Physiker nicht diese Ad-Hoc-Annahme ...
Weil ad-hoc-Annahmen als Gedankenspielerei ganz nett sein mögen, aber zumeist keine tragfähige Mathematik oder Physik liefern. Konkret: eine triviale Diskretisierung der Raumzeit liefert Widersprüche zu Symmetrien der ART, wobei wir letztere jedoch makroskopisch bestätigt finden und demnach unsere allzu einfachen ad-hoc-Annahmen leider verwerfen müssen. Eine konkrete Ausformulierung ist viel komplizierter als lediglich die Idee eines diskreten Raumes.

Schau doch spaßeshalber mal das Buch Introduction to Modern Canonical Quantum General Relativity von Thiemann an; darin wird u.a. ein Modell der Diskretheit der Raumzeit aus fundamentaleren Ideen abgeleitet. Die ersten Arbeiten stammen ca. aus 1986 von Ashtekar; Thiemanns Buch fasste die Ergebnisse der darauffolgenden ca. 15 Jahre zum ersten Mal in einer umfassenden und präzisen Formulierung zusammen; das Thema wurde seither weiterentwickelt, von einem echten Verständnis sind wir jedoch immer noch weit entfernt. So viel zum Thema ad-hoc-Annahmen ...
Gruß
Tom

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Pippen » 23. Jul 2018, 00:33

tomS hat geschrieben:
22. Jul 2018, 19:48
Ob der Raum diskret ist, was das überhaupt bedeutet
Was glaubst du da ganz persönlich, so vom Gefühl? Und wie stellst du dir das Innere eines SL vor? Ist da für dich ein Körper, deutlich komprimierter als ein Neutronenstern, wegen mit sogar nur so groß wie Atome oder Protonen, aber immerhin?

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tomS
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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 23. Jul 2018, 02:08

Pippen hat geschrieben:
23. Jul 2018, 00:33
Was glaubst du da ganz persönlich? Und wie stellst du dir das Innere eines SL vor?
Ich glaube, wir dürfen keine klassische Geometrie voraussetzen, sondern müssen andere mathematische Entitäten verwenden. Glatter Raum im klassischen Sinne ist lediglich ein Effekt der makroskopischen Sichtweise, ähnlich wie eine Wasseroberfläche eine makroskopischen Sichtweise auf eine mikroskopisch atomare Struktur ist.

Das SL ist für mich ein neuartiger Quantenzustand der „Raumzeit“ plus der Materie; ein „Körper“ im klassischen Sinne ist es nicht.

Ich denke auch nicht, dass lediglich die Singularität etwas modifiziert wird, sondern dass das Innere des EH = der gesamte „Bereich“ innerhalb des EH sich nicht-klassisch verhält. Es gibt diverse Überlegungen, die darauf hindeuten, dass eine klassische Raumzeit innerhalb des EH mit einer modifizierten Singularität inkonsistent mit anderen Überlegungen ist (siehe Verletzung der Unitarität / Informationsverlustparadoxon, Hawkingstrahlung, Firewall-Paradoxon, EHs in der Schleifenquantengravitation und Stringtheorie / Fuzzballs).

Daher bringen uns Überlegungen, die sich an klassischen Begriffen orientieren, absolut nicht weiter.
Gruß
Tom

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von seeker » 23. Jul 2018, 08:43

Ich glaube es ist nach heutigem Wissen jedenfalls vernünftig anzunehmen, dass die punktförmige Singularität, die die ART nahelegt, wegen quantenmechanischen Effekten in der Natur nicht verwirklicht sein sollte. Sprich: Die QM-Unschärfe (genauer: Effekte einer Quantengravitation) verhindert das auf irgendeine Weise. Wie das dann genau geht und wie das dann korrekt zu beschreiben ist, ist der schwierige Teil an der Geschichte.
Unterm Strich wissen wir noch viel zu wenig über diese Objekte, die wir "SL" nennen.
Grüße
seeker


Mache nie eine Theorie zu DEINER Theorie!
Denn tut man das, so verliert man zumindest ein Stück weit seine Unvoreingenommenheit, Objektivität.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Skeltek » 23. Jul 2018, 09:17

Vielleicht noch erwähnenswert:
Makroskopische Objekte haben auch nicht wirklich eine "Oberfläche", im Grunde genommen besteht auch normale Materie bzw zumindest die Wirkung welche wir davon sehen zum größten Teil aus Feldern welche Kräfte auf den drauf drückenden Daumen rückwirken lassen.
Gödel für Dummies:
  • Unentscheidbarkeit - Dieser Satz ist wahr.
  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Timm » 23. Jul 2018, 10:48

seeker hat geschrieben:
23. Jul 2018, 08:43
Ich glaube es ist nach heutigem Wissen jedenfalls vernünftig anzunehmen, dass die punktförmige Singularität, die die ART nahelegt, wegen quantenmechanischen Effekten in der Natur nicht verwirklicht sein sollte.
Für r = 0 macht die ART physikalisch unsinnige Vorhersagen, was zu der Annahme führt, daß die Singularität in der Natur nicht verwirklicht ist. Von der Quuantengravitation erwartet man eine "Heilung" dieser Problematik.

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von tomS » 23. Jul 2018, 13:49

Wichtig: es gibt Argumente, dass es nicht ausreichend ist, die punktförmige Singularität durch irgendein mikroskopisches = winziges Objekt zu ersetzen, sondern dass diese neuartige Objekt eben makroskopisch sein muss.
Gruß
Tom

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Re: Kurze Verständnisfrage zu SL und Schwarzschildradius

Beitrag von Timm » 23. Jul 2018, 22:33

Und ferner, daß dieses Objekt Teil der Mannigfaltigkeit ist.

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