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Entkommen aus dem EH

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Entkommen aus dem EH

Beitrag von Skeltek » 11. Mai 2018, 19:55

Hi,

hatte eben den Gedanken, ob es möglich ist durch diametrale Beschleunigung zweier Körper eine Art negative Gravitationswelle aufzubauen, welche das Gravitationsfeld eines SLs teilweise abflacht und dem zweiten Körper das Entkommen aus dem EH ermöglichen könnte.
Natürlich wäre die dafür erforderliche Beschleunigung des zur Singularität hin beschleunigten ersten Körpers unvorstellbar hoch.
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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 13. Mai 2018, 09:47

Du meinst, ob eine sehr starke Graviationswelle den EH eines SLs temporär verschieben/verzerren könnte?
Interessanter Gedanke... puhh, keine wirkliche Ahnung.

Ich meine, es könnte schon sein:
Gravitation ist zunächst einmal Gravitation, egal ob es jetzt ein stationäres Feld ist oder ein propagierendes Wechselfeld.
Wie ist es denn, wenn wir einem gegebenen SL eine zweite, sehr große Masse (vlt. ein 2. SL) hinzufügen, diese um das SL recht nahe kreisen lassen?
Das Gesamtgravitationsfeld schaut dann jedenfalls anders aus, ich vermute, das müsste dann auch die Form des EH des ersten SLs verändern, auch dann schon, wenn von Verschmelzung der Massen noch keine Rede ist.

Schau mal:
https://www.youtube.com/watch?v=I_88S8DWbcU

Hier sieht man, dass die beiden EH verzerrt werden, schon bevor sie sich berühren, schaut also schon danach aus.
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von ralfkannenberg » 13. Mai 2018, 10:11

Hallo zusammen,

ich wäre mit solchen Ideen sehr vorsichtig, weil wir es für einen Beobachter von aussen mit nicht-definierten Situationen zu tun haben. Bis zum EH (von aussen) ist für massebehaftete Teilchen alles definiert und für Licht auch noch am EH selber.

Wenn man das nun so verzerrt, dass ehemals innenliegende Bereiche nach aussen geraten, so kommen nicht-definierte Bereiche nach aussen, und da braucht es zusätzliche Annahmen, wenn man das berechnen möchte.

Du kannst ja auch nicht zu einer Geschwindigkeit einfach c hinzuaddieren und weil das nicht zielführend war diese c wieder subtrahieren und hoffen, dass die ursprüngliche Geschwindigkeit wieder herauskommt.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von tomS » 13. Mai 2018, 10:16

Aus dem EH kann nichts entkommen, weil die Definition des EH salopp gesagt lautet, dass ein EH gerade so definiert ist, dass er eine Region umschließt, aus der nichts (ins lichtartig Unendliche) entkommen kann.

Wenn also eine Region vorliegt, aus der nichts entkommen kann, dann ist ihre Grenzfläche ein EH; wenn jedoch eine Region vorliegt, aus der doch etwas entkommen kann, dann ist die Grenzfläche schlichtweg kein EH.
Gruß
Tom

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 13. Mai 2018, 10:47

Also mir gings zunächst nur einmal darum, ob ein EH in seiner Form verzerrt bzw. verändert werden kann.
Das ist anscheinend der Fall.
Wobei ich denke, dass solche Verzerrungen auch alles hinter dem EH mitnehmen würden, an ein Entkommen von hinter dem EH denke ich da nicht.

Eine interessante Frage ist mir gerade noch in den Sinn gekommen:
Ist es theoretisch möglich, dass sich die EH zweier SL kurzzeitig überlappen und sich danach wieder trennen?

Mein angedachtes Szenario :
An einem großen SL fliege ein zweites großes SL mit sehr hoher Geschwindigkeit extrem nahe (tangential) vorbei, so nahe, dass sich dei beiden EH bei der größten Annäherung gerade leicht überlappen. (Also kein Tanz umeinander, sonder ein einmaliger Vorbeiflug, ein direkter Beinahe-Treffer.)
Besteht hier die Möglichkeit, dass die beiden SL nicht miteinander verschmelzen, wenn die Relativgeschwindigeiten nur groß genug sind? Oder werden sie hier in jedem Fall verschmelzen?
Wenn diese Möglichkeit der Trennung nämlich bestünde, gäbe es evtl. auch die prinzipielle Möglichkeit, dass etwas Material/Strahlung (von hinter den EH!) aus dem einem SL in das andere SL übertragen wird, was ich einigermaßen interessant fände.
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Wotan » 13. Mai 2018, 12:04

Hallo seeker,
seeker hat geschrieben:
13. Mai 2018, 10:47
...Mein angedachtes Szenario :
An einem großen SL fliege ein zweites großes SL mit sehr hoher Geschwindigkeit extrem nahe (tangential) vorbei, so nahe, dass sich dei beiden EH bei der größten Annäherung gerade leicht überlappen....
Dann gibt es dort einen Lagrange-Punkt L1, da muss der EH schon einen Bogen machen, also nicht überschneiden.
Grüße Wotan

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 14. Mai 2018, 09:30

Hallo Wotan,

du meinst, weil es zwischen den beiden Massen einen Ort geben muss, wo die Gravitationkraft Null ist, muss dieser Ort außerhalb der EH sein?

Also... ich hoffe ich werfe jetzt nicht wieder alles durcheinander, aber soweit ich mich erinnere ist die Stärke der Gravitation hierzu gar nicht relevant, sondern das Gravitationspotential. Und das kann auch zwischen zwei Massen so tief sein, dass es von diesem Ort selbst für Licht kein Entkommen ins Unendliche nach außen gibt. D.h., dass es einen Ort mit Nullgravitation zwischen den beiden SLs gibt sollte egal sein.

Schau mal z.B. hier zu dem Unterschied zwischen Gravitationskraft und Gravitationspotential:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitati ... tation.png

Oder betrachten wir doch einmal einen Neutronenstern, der ganz knapp unter der krtitischen Masse ist, ab der er zu einem SL kollabieren würde.
Genau im Zentrum dieses Sterns ist die Gravitationskraft Null.
Nun fügen wir an seiner Oberfläche etwas Masse hinzu, gerade so viel, dass er die kritische Masse überschreitet.
Was passiert nun?
Genau im Zentrum des Sterns beginnt sich ein EH zu bilden, obwohl dort die Gravitationskraft immer noch Null ist, durch das Hinzufügen der zusätzlichen Masse ist aber das Gravitationspotential dort noch etwas weiter gesunken, gerade unter den kritischen Wert.
Der EH wächst und 'verschlingt' dann den gesamten Stern, dessen Masse gleichzeitig über den wachsenden EH hinüber in Richtung Zentrum fällt.

Ergo, es sollte so sein:
Die EH zweier SLs können sich überlappen, wobei zu diesem Zustand die beiden Singularitäten noch soweit getrennt sind, dass sich keine innerhalb des ursprünglichen EH des anderen SLs befindet.
Unklar ist nur, ob Fälle konstruierbar sind, wo sich die beiden Singularitäten nach solcher Annäherung wieder voneinander entfernen können.
Oft umeinander kreisen dürfen sie nicht, weil sie dann über Gravitationswellen kin. Energie verlieren und ineinander stürzen.

Deshalb habe ich ein Szenario angedacht, wo ein SL mit fast c aus dem Unendlichen kommend in direktem Bogen an einem anderen gleichschweren SL sehr nahe vorbeifliegen soll.
Die Frage ist hier: Wie nahe darf so eine Passage sein, damit die SLs nicht verschmelzen? Es muss da einen gerade noch erlaubten Minimalabstand geben.
Reicht dieser Minimalabstand aus, dass sich die EH der beiden SLs kurzzeitig überlappen?
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von ralfkannenberg » 14. Mai 2018, 10:44

seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 09:30
eicht dieser Minimalabstand aus, dass sich die EH der beiden SLs kurzzeitig überlappen?
Hallo seeker,

sobald sich die beiden EH überlappen hast Du wieder so einen nicht-definierten Zustand, d.h. man weiss prinzipiell nicht, was im "Überlappungsbereich" passiert.

Würden sie sich wieder trennen können, könnte man nach der Trennung Information aus diesem Bereich gewinnen, was m.E. zu einem Widerspruch führt.

Ein ähnliches Problem hast Du ja, wenn zwei SL exakt gleicher Masse kollidieren, eines aus Materie und eines aus Antimaterie bestehend. "Klassisch" würde man meinen, dass sich da alle Teilchen annihilieren und somit erst gar kein SL bilden würde, aber das weiss man eben nicht, man weiss nur, dass nach der Kollision ein SL mit doppelter Masse (weil die beiden Ursprungs-SL die gleiche Masse hatten) verbleibt. Wie und was sich da jenseits des EH annihiliert entzieht sich unserer Kenntnis.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Wotan » 14. Mai 2018, 15:05

seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 09:30
...
Was passiert nun?
Genau im Zentrum des Sterns beginnt sich ein EH zu bilden, obwohl dort die Gravitationskraft immer noch Null ist, durch das Hinzufügen der zusätzlichen Masse ist aber das Gravitationspotential dort noch etwas weiter gesunken, gerade unter den kritischen Wert....
Hallo seeker,

es beginnt an der Oberfläche.
Die Gravitation eines Neutronensterns lenkt Licht so stark ab das man Licht von der Rückseite sehen kann. Nimmt die Gravitation weiter zu kommt das Licht mit einer Parabelbahn zurück und der Stern {nun ein SL} emittiert kein Licht.

Der EH ist die Stelle wo die Lichtstrahlen gerade eben nicht entkommen können.
Grüße Wotan

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 14. Mai 2018, 16:35

ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 10:44
sobald sich die beiden EH überlappen hast Du wieder so einen nicht-definierten Zustand, d.h. man weiss prinzipiell nicht, was im "Überlappungsbereich" passiert.
Der Bereich zwischen EH und Singularität ist durchaus definiert, zumindest im Rahmen unserer derzeitigen Theorien.
Es geht mir darum zu diskutieren, was unsere Theorien für so einen Fall vorhersagen.
Wobei ich mir vorstellen kann, dass das eine schwierige Frage ist, möglich, dass damit selbst unser lieber Tom überfordert ist und man dazu erst schwierige Simulationen durchführen müsste. Aber probieren kann ich's ja mal, dachte ich. :)
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 10:44
Würden sie sich wieder trennen können, könnte man nach der Trennung Information aus diesem Bereich gewinnen, was m.E. zu einem Widerspruch führt.
Ich sehe keinen Widerspruch. Messtechnisch würde man auch hier zu keinem Zeitpunkt irgendwelche Informationen von hinter den EH gewinnen können. Auch wenn bei so einer Begegnung Information von einem SL zu dem anderen übetragen werden könnte, so wäre der Informationsgewinn für das restliche Universum ja dennoch Null: Was im SL ist, bleibt im SL - wenn das über das ich nachdenke ginge, dann wäre es nur nicht ganz sicher in welchem. :wink:
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 10:44
Ein ähnliches Problem hast Du ja, wenn zwei SL exakt gleicher Masse kollidieren, eines aus Materie und eines aus Antimaterie bestehend. "Klassisch" würde man meinen, dass sich da alle Teilchen annihilieren und somit erst gar kein SL bilden würde, aber das weiss man eben nicht, man weiss nur, dass nach der Kollision ein SL mit doppelter Masse (weil die beiden Ursprungs-SL die gleiche Masse hatten) verbleibt. Wie und was sich da jenseits des EH annihiliert entzieht sich unserer Kenntnis.
Daraus ergibt sich kein Problem, weil auch Antimaterie eine positive Masse und nach E = mc^2 einen positiven Energieinhalt hat. Es spielt keine Rolle, was da innerhalb passiert, ob da was annihiliert oder sonstwas passiert, entscheidend ist nur dass sich die Masse des SLs bei so einer Vereinigung vergrößert.
Wotan hat geschrieben:
14. Mai 2018, 15:05
Hallo seeker,

es beginnt an der Oberfläche.
Die Gravitation eines Neutronensterns lenkt Licht so stark ab das man Licht von der Rückseite sehen kann. Nimmt die Gravitation weiter zu kommt das Licht mit einer Parabelbahn zurück und der Stern {nun ein SL} emittiert kein Licht.

Der EH ist die Stelle wo die Lichtstrahlen gerade eben nicht entkommen können.
Nein, es muss im Zentrum beginnen, weil dort die Massendichte am größten ist. Der EH ist die Grenze, hinter der absolut nichts mehr entkommen kann, auch kein Licht bzw. irgendwelche EM-Wellen, auch keine Neutrinos auch keine Gravitationswellen oder sonstwas.
Wenn der Stern im Zentrum die kritische Dichte überschreitet (ab der die dortigen QM-Abstoßungskräfte, die dem Druck bis dahin standgehalten haben, auch nicht mehr ausreichen), genau dann bildet sich dort und zunächst nur dort ein SL mit einem kleinen EH.
Und dann würde in dem Moment vom Zentrum auch dann nichts mehr entkommen können, wenn wir uns vorstellen, die darum herum liegende Masse wäre für irgendwelche Teilchen oder Strahlung transparent. Könnten wir in dem Moment in den sterbenden Stern hineinschauen, würden wir einen kleinen schwarzen Nucleus im Stern 'sehen', außen herum noch normale Sternmasse.
Zu diesem Zeitpunkt haben wir ein kleines SL im Kern, das für einen kurzen Moment noch von viel Neutronensternmasse umgeben ist.
Diese Masse stürzt dann extrem schnell in das zentrale SL und vergrößert es dadurch (sein EH wächst dabei).
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von ralfkannenberg » 14. Mai 2018, 17:13

seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 16:35
Der Bereich zwischen EH und Singularität ist durchaus definiert, zumindest im Rahmen unserer derzeitigen Theorien.
Hallo seeker,

zurecht weist Du mich darauf hin, dass ich mich ungenau ausgedrückt habe: stillschweigend setze ich bei solchen Überlegungen voraus, dass sich der Beobachter ausserhalb des EH befindet. Und aus der Sicht eines solchen Beobachters ist meines Wissens nicht definiert, was sich im Bereich zwischen EH und der Singularität ereignet.
seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 16:35
Ich sehe keinen Widerspruch. Messtechnisch würde man auch hier zu keinem Zeitpunkt irgendwelche Informationen von hinter den EH gewinnen können. Auch wenn bei so einer Begegnung Information von einem SL zu dem anderen übetragen werden könnte, so wäre der Informationsgewinn für das restliche Universum ja dennoch Null: Was im SL ist, bleibt im SL - wenn das über das ich nachdenke ginge, dann wäre es nur nicht ganz sicher in welchem. :wink:
Und genau an dieser Stelle sehe ich das Problem: wenn sich die beiden EH überlappen, so kann man meinem Verständnis nach den Bereichen in der Überlappungszone nicht zuordnen, zu welchem SL sie gehören. Nach der "Ent-Überlappung" indes kann man das wieder dem genau dem einen SL oder dem anderen SL zuordnen.

Damit ist Information vom "Inneren" der beiden SL nach aussen gelangt. Natürlich müsste man das noch genauer ausformulieren, aber das überlasse ich lieber einer Fachperson.

Nach meinem Verständnis verschmelzen also die beiden SL, sobald sich ihre EH überlappen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 14. Mai 2018, 18:36

ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
Und aus der Sicht eines solchen Beobachters ist meines Wissens nicht definiert, was sich im Bereich zwischen EH und der Singularität ereignet.
Nee, das ist im Rahmen der ART durchaus definiert, nur die Singularität selbst lässt sich im Rahmen der ART nicht mehr fassen, weil dort (echte) Unendlichkeiten auftauchen, die man nicht wegtransformieren kann. Im wesentlichen befindet sich laut ART zwischen Singularität und Ereignishorizont leerer Raum, Vakuum, weil sich dort nichts dauerhaft halten kann. Kurzfristig kann dort aber schon ein klein wenig etwas sein, wenn es gerade eben erst ins SL gestürzt ist.
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
Und genau an dieser Stelle sehe ich das Problem: wenn sich die beiden EH überlappen, so kann man meinem Verständnis nach den Bereichen in der Überlappungszone nicht zuordnen, zu welchem SL sie gehören. Nach der "Ent-Überlappung" indes kann man das wieder dem genau dem einen SL oder dem anderen SL zuordnen.
Das ist so gesehen richtig. Ich denke aber, man kann prinzipiell berechnen, ob Teilchen, die gerade beim Überlappen dort von außen hineingeraten sind sozusagen die Seite tauschen können. Wie schon bemerkt wurde, gibt es zwischen den beiden SLs ja immerhin eine labile Stelle der Nullgravitation. Ein kleiner Impuls von irgendwoher, dann fällt das Teilchen entweder nach rechts oder nach links, wie eine Nadel, die auf der Spitze steht, also wäre so ein Austausch wohl schon denkbar und die entsprechenden Szenarien dazu auch prinzipiell berechenbar.

Eine Sache muss aber zuerst geklärt werden, sie ist Voraussetzung für das alles, sonst erledigt sich das:

Können die EH zweier SLs unter bestimmten Umständen schon dann überlappen, wenn die Singularitäten dieser SLs (also die Quellen der Gravitation) der jeweils anderen Singularität noch nicht so nahe gekommen sind, dass es kein Entkommen mehr vor der Verschmelzung gibt?

Eine normale Masse könnte dann entkommen, wenn sie sich noch weit genug außerhalb des EH der SL-Masse befindet.
Wäre diese Masse sehr groß und selbst ein SL, sodass ihr eigener EH bis zum anderen reichen würde, dann ergeben sich aber andere Minimalabstände, die ich selbst nicht abschätzen kann.
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Skeltek » 14. Mai 2018, 21:24

@Seeker:
Ein zweites SL würde den EH vermutlich lediglich vergrößern, sodass dieser beide SLs umschließt. Der neue EH umschließt mindestens die einzelnen EHs für sich betrachtet. Vermutlich könnte man dann von den EH eines SLs über einen Bereich in den EH des anderen wechseln, allerdings wäre selbst genau zwischen den beiden SLs die Fläche auf welcher man sich transversal bewegen kann eingeschränkt.
Vielleicht gäbe es bei stark geladenen SLs eine gesonderte Physik, allerdings ist die Bildung dieser wegen Kausalitätsbetrachtungen vermutlich auch nicht möglich. Es kann ja schließlich nichts existieren, was nicht irgendwo einen Anfang hatte oder eine hypotetisch unendliche Vergangenheit hat.

@TomS:
Ja, klassisch gesehen hast du Recht. Allerdings geht die klassische Theorie von Geodäten aus und die Körper haben keine Rückwirkung auf die Felder. In der klassischen theorie bewegen sich die Körper entlang von Geodäten, unabhängig von ihrem Gewicht usw.
Dynamisch betrachtet können jedoch Körper das Feld durch welches sie sich bewegen verändern.


Der Gedanke war einfach, dass wenn eine eine große Masse schlagartig von einem relativistisch weg beschleunigt, es gegebenenfalls eine Feldveränderung gibt, welche einem Sog oder Abschwächung der Gravitation ähnlich wäre. Wenn sich Gravitation mit c bewegt und immer gleichmäßig abgestrahlt würde(der Punkt wäre auch schon eine größere Diskussion wert), dann würde die bei einem Körper ankommende 'Gravitation
pro Sekunde' zumindest zeitweise kleiner oder maybe negativ.
Wie stark müsste ein Körper von mir weg beschleunigen, damit sich die Anziehungskraft zeitweise halbiert? Würde die Halbierung der Anziehungskraft durch Dynamik und Änderung der Raumgeometrie wieder exakt ausgeglichen oder nutzlos?
Vielleicht ist es auch genau anders herum und die Anziehungskraft wird ein Vielfaches größer, wenn die Masse von mir weg beschleunigt...
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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 14. Mai 2018, 22:12

Skeltek, hast du berücksichtigt, dass Gravitationswellen keine Dipolwellen sind, sondern Quadrupolwellen, also anders funktionieren als EM-Strahlung?

Worauf ich hinaus will:
Skeltek hat geschrieben:
14. Mai 2018, 21:24
Wie stark müsste ein Körper von mir weg beschleunigen, damit sich die Anziehungskraft zeitweise halbiert?
Ich glaube das geht so gar nicht, in dem Sinne, dass die Gravitation hier zeitweise weniger als Null wird, wenn man als Null das vorherige, statische Gravitationsfeld nimmt.
Skeltek hat geschrieben:
14. Mai 2018, 21:24
Ein zweites SL würde den EH vermutlich lediglich vergrößern, sodass dieser beide SLs umschließt.
Die Form wäre sicher nicht kugelförmig.
Skeltek hat geschrieben:
14. Mai 2018, 21:24
allerdings wäre selbst genau zwischen den beiden SLs die Fläche auf welcher man sich transversal bewegen kann eingeschränkt.
Sogar sehr, es geht mir um das Prinzip, ob auch nur ein 'glückliches' Teilchen wechseln könnte?
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von tomS » 15. Mai 2018, 00:16

seeker hat geschrieben:
13. Mai 2018, 10:47
Besteht hier die Möglichkeit, dass die beiden SL nicht miteinander verschmelzen, wenn die Relativgeschwindigeiten nur groß genug ist?
Ich sehe kein grundsätzliches Prinzip oder Theorem der ART, das das fordert. Evtl. kann man Hawkings Theoreme diesbzgl. anwenden oder erweitern.
seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 18:36
Können die EH zweier SLs unter bestimmten Umständen schon dann überlappen, wenn die Singularitäten dieser SLs (also die Quellen der Gravitation) der jeweils anderen Singularität noch nicht so nahe gekommen sind, dass es kein Entkommen mehr vor der Verschmelzung gibt?
Du meinst wieder, dass die beiden Singularitäten „einander entkommen“ obwohl ihre Horizonte sich zeitweise überlappen um sich dann wieder zu trennen, richtig?
Gruß
Tom

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von tomS » 15. Mai 2018, 00:24

ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 10:44
... sobald sich die beiden EH überlappen hast Du wieder so einen nicht-definierten Zustand, d.h. man weiss prinzipiell nicht, was im "Überlappungsbereich" passiert.
Warum nicht? Man kann die Gleichungen dafür zwar nicht analytisch jedoch numerisch lösen. Sie sind bis auf die Singularität wohldefiniert.
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 10:44
Würden sie sich wieder trennen können, könnte man nach der Trennung Information aus diesem Bereich gewinnen, was m.E. zu einem Widerspruch führt.
Du denkst dir den Raum und insbs. diesen Bereich in gewisser Weise statisch bzw. unabhängig von der Dynamik der SLs. Das ist nicht zutreffend. Was zunächst gelten muss ist, dass ein Bereich, der sich einmal hinter einem EH befindet, immer hinter einem EH befindet. Alles andere stünde trivialerweise im Widerspruch zur Definition eines EHs.

Jedenfalls ist das alleine noch kein ausreichendes Argument gegen die Auftrennung in zwei EHs.

ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
... stillschweigend setze ich bei solchen Überlegungen voraus, dass sich der Beobachter ausserhalb des EH befindet. Und aus der Sicht eines solchen Beobachters ist meines Wissens nicht definiert, was sich im Bereich zwischen EH und der Singularität ereignet.
Korrektur: Es ist mittels des Ruhesystems eines statischen Beobachters nicht berechenbar, da dieses Koordinatensystem am EH singulär wird. Es ist jedoch z.B. mittels des Ruhesystems eines frei fallenden Beobachters durchaus berechenbar.
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
Und genau an dieser Stelle sehe ich das Problem: wenn sich die beiden EH überlappen, so kann man meinem Verständnis nach den Bereichen in der Überlappungszone nicht zuordnen, zu welchem SL sie gehören. Nach der "Ent-Überlappung" indes kann man das wieder dem genau dem einen SL oder dem anderen SL zuordnen.

Und earum sollte das ein Problem sein?
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
Damit ist Information vom "Inneren" der beiden SL nach aussen gelangt. Natürlich müsste man das noch genauer ausformulieren, aber das überlasse ich lieber einer Fachperson.
Nein, es ist nichts nach draußen gelangt; die Information bleibt weiterhin hinter einem EH.
Gruß
Tom

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Skeltek » 15. Mai 2018, 07:49

seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 22:12
Worauf ich hinaus will:
Skeltek hat geschrieben:
14. Mai 2018, 21:24
Wie stark müsste ein Körper von mir weg beschleunigen, damit sich die Anziehungskraft zeitweise halbiert?
Ich glaube das geht so gar nicht, in dem Sinne, dass die Gravitation hier zeitweise weniger als Null wird, wenn man als Null das vorherige, statische Gravitationsfeld nimmt.
Ja, aber sie muss gar nicht kleiner Null werden, sondern nur so weit abgeschwächt, daß man in dem abgeflachten Feld mit c seine Position ändern kann, während man vorher mit c nur an der Stelle klebte.
tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:16
seeker hat geschrieben:
14. Mai 2018, 18:36
Können die EH zweier SLs unter bestimmten Umständen schon dann überlappen, wenn die Singularitäten dieser SLs (also die Quellen der Gravitation) der jeweils anderen Singularität noch nicht so nahe gekommen sind, dass es kein Entkommen mehr vor der Verschmelzung gibt?
Du meinst wieder, dass die beiden Singularitäten „einander entkommen“ obwohl ihre Horizonte sich zeitweise überlappen um sich dann wieder zu trennen, richtig?
Das ist auch eine gute Idee. Zumindest könnte man dann die Position exakt zwischen den beiden SLs halten bis diese sich entfernt haben.

Prinzipiell ging es mir um so einen ähnlichen Gedanken. Wenn der Körper nicht entkommen kann, könnte sich das SL weg bewegen.
Der Gedanke ist, dass sich ein Körper viel schneller auf die Singularität zu beschleunigt, als es die Schwerkraft erlauben würde.

Man könnte es vielleicht umformulieren... was wäre, wenn das SL selbst schlagartig von einem weg beschleunigt? Braucht es dann eine Zeit, bis sich das bei einem bemerkbar macht? Das Gravitationsfeld müsste sich doch spätestens nach einer gewissen Zeit anfangen zu verschieben.
Nun kann man zwei Annahmen treffen:
Der Körper, welcher mit c von der Singularität weg beschleunigt bleibt am sich bewegenden EH kleben, oder er bleibt stehen und kann danach entkommen.
Im ersten Fall würde das bedeuten, dass die Beschleunigung auf die Singularität zunimmt, obwohl sich nichts an der Anziehungskraft verändert.
Im zweiten Fall würde es bedeuten, dass die mit c abgestrahlte Gravitation pro Zeit abnimmt und das Feld sich allein durch das Verringern von Gravitationsdurchfluß pro m² abnimmt, oder dass es mit einer etwas größeren Verzögerung wegen der quadratischen Abnahme pro Radius abnimmt.

Es sind ja noch andere Konstellationen denkbar, bei denen das SL durch ein zweites SL von einem weg beschleunigt wird.

Aber ich denke Ralf hat einen wesentlichen Punkt angesprochen. Zwar kann man jede analytische Annahme numerisch berechnen, allerdings könnte der überlappende Bereich bei dynamischen Betrachtungen tatsächlich undefiniert sein. Das zweite SL fügt eine Beschleunigung in die andere Richtung hinzu. Aber per Annahme kann nichts dem EH entkommen, ganz egal wie start es beschleunigt wird. Da müsste man sich mal die Metriken genauer ansehen.

Dann gibts noch Unterschiede der Betrachtungen von z.B. Materie und Photonen in diesem Bereich...
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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Mai 2018, 09:20

tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:24
Du denkst dir den Raum und insbs. diesen Bereich in gewisser Weise statisch bzw. unabhängig von der Dynamik der SLs. Das ist nicht zutreffend. Was zunächst gelten muss ist, dass ein Bereich, der sich einmal hinter einem EH befindet, immer hinter einem EH befindet. Alles andere stünde trivialerweise im Widerspruch zur Definition eines EHs.

Jedenfalls ist das alleine noch kein ausreichendes Argument gegen die Auftrennung in zwei EHs.
Hallo Tom,

ich denke, ich habe seeker nur missverstanden. Solange nichts davon, also keine Information, nach aussen gelangt, bin ich einverstanden.

tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:24
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
... stillschweigend setze ich bei solchen Überlegungen voraus, dass sich der Beobachter ausserhalb des EH befindet. Und aus der Sicht eines solchen Beobachters ist meines Wissens nicht definiert, was sich im Bereich zwischen EH und der Singularität ereignet.
Korrektur: Es ist mittels des Ruhesystems eines statischen Beobachters nicht berechenbar, da dieses Koordinatensystem am EH singulär wird. Es ist jedoch z.B. mittels des Ruhesystems eines frei fallenden Beobachters durchaus berechenbar.
Natürlich, deswegen habe ich mich immer auf den Beobachter ausserhalb des EH bezogen, d.h. auf das Ruhesystems eines statischen Beobachters.

Eine Frage an dieser Stelle, die mir zwar trivial vorkommt, aber ich könnte mich irren:

Nichts kann ja wieder ausserhalb des EH gelangen. Wie ist das nun innerhalb eines SL: meinem Verständnis nach kann ein hineingefallener Beobachter nicht wieder "etwas höher" gelangen, d.h. er - und das gilt auch für Licht - kann immer nur echt nach unten gelangen, also auch nicht seine "Höhe" halten. Stimmt das ?

tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:24
ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13
Damit ist Information vom "Inneren" der beiden SL nach aussen gelangt. Natürlich müsste man das noch genauer ausformulieren, aber das überlasse ich lieber einer Fachperson.
Nein, es ist nichts nach draußen gelangt; die Information bleibt weiterhin hinter einem EH.
Genau an dieser Stelle hatte ich seeker leider missverstanden.

Danke für Deine Erläuterungen :)


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 15. Mai 2018, 10:00

tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:16
Du meinst wieder, dass die beiden Singularitäten „einander entkommen“ obwohl ihre Horizonte sich zeitweise überlappen um sich dann wieder zu trennen, richtig?
Genau das. Dieses Szenario finde ich gerade recht interessant. Es ist mir klar, dass für so etwas wohl aufwändige Simulationen notwenig wären.
Hat das vielleicht schon einmal jemand gemacht?
Skeltek hat geschrieben:
15. Mai 2018, 07:49
Ja, aber sie muss gar nicht kleiner Null werden, sondern nur so weit abgeschwächt, daß man in dem abgeflachten Feld mit c seine Position ändern kann, während man vorher mit c nur an der Stelle klebte.
Na ja, stell dir folgendes vor:
Du befindest dich nahe eines EH eines SLs, noch etwas weiter vom SL entfernt befindet sich eine weitere Masse M. Diese Masse beschleunigt nun extrem schnell von dir und dem SL weg.
Was passiert? Weil sich Gravitationsänderungen auch nur mit c fortpflanzen können, spürst du die Abnahme der Gravitationswirkung von M auf dich etwas verzögert, d.h. sie nimmt weniger schnell ab, als es nach Newton zu erwarten gewesen wäre, das ist sozusagen deine Gravitationswelle.
Dieser Umstand bedeutet aber nicht, dass du dem SL nun entkommen kannst, es heißt nur, dass du etwas weniger schnell in es hineinfällst, als wenn die Gravitationswirkung von M schlagartig auf Null gesunken wäre.
tomS hat geschrieben:
15. Mai 2018, 00:24
Nein, es ist nichts nach draußen gelangt; die Information bleibt weiterhin hinter einem EH.
Mir ist nun noch etwas eingefallen, das ich für spannend halte und das vielleicht ein starkes Argument gegen so eine EH-Trennung darstellt:

Nehmen wir an unsere zwei gleich-schweren SLs vollführen eine nahe Begegnung, so nahe, dass sich ihre EH zeitweise überlappen, danach trennen sie sich wieder und entkommen ins Unendliche.
Nun nehmen wir weiterhin an, dass sich wärend dieser Geschichte ein Objekt O die ganze Zeit über immer genau zwischen diesen beiden SLs positioniert, am Ort der Nullgravitation, wo sich die Anziehungskräfte der beiden SLs genau kompensieren.
So lange die SLs noch weit voneinander entfernt sind ist das einfach im freien normalen Raum.
Während der Überlappung wäre es innerhalb des kombinierten, überlappenden EH der beiden SL, nach der Wiederauftrennung der beiden EH wäre es aber wieder im normalen freien Raum.
D.h.: Durch diesen Stunt könnte O von außerhalb der EH hinter den kombinierten EH kommen und daraus anschließend wieder herauskommen!
O müsste sich dabei natürlich die ganze Zeit exakt positionieren, aber es würde bedeuten, dass in diesem Fall Information von hinter einem EH entkommen kann!

Was haltet ihr davon?
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Timm » 15. Mai 2018, 10:36

ralfkannenberg hat geschrieben:
14. Mai 2018, 17:13

Und genau an dieser Stelle sehe ich das Problem: wenn sich die beiden EH überlappen, so kann man meinem Verständnis nach den Bereichen in der Überlappungszone nicht zuordnen, zu welchem SL sie gehören. Nach der "Ent-Überlappung" indes kann man das wieder dem genau dem einen SL oder dem anderen SL zuordnen.
Dazu der n+1 te Kommentar.

Die beiden EH überlappen sich nicht. Im Moment der Verschmelzung entsteht aus 2 EH mit jeweils einer Singularität ein EH mit einer Singularität. Damit sind wir mit Schwarzschild konform, die Singularität ist ein Punkt in der Zeit und das schwarze Loch enthält ausschließlich Vakuum (daher Vakuum Lösung). Neben divergierenden Größen hat man unvollendete Geodäten zu akzeptieren (Stichwort geodesic incompleteness).

Man kann sich daher fragen, wie die Verschmelzung zweier astrophysikalischer schwarzer Löcher abläuft, wovon man ja ausgeht. Hier befindet die Masse im Zentrum und sind die Geodäten nicht unvollständig. Gibt es zum Zeitpunkt der Entstehung eines Ereignishorizonts noch 2 Zentren, die sich während des ring down vereinigen, wie man naiv annehmen würde? Ich weiß es nicht und konnte von Expertenseite nichts Schlüssiges dazu erfahren. Das Problem liegt in der Nichtvergleichbarkeit der Zeiten, ähnlich wie Koordinatenzeit vs. Eigenzeit beim Fall ins SL.

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Timm » 15. Mai 2018, 10:49

seeker hat geschrieben:
15. Mai 2018, 10:00

Nehmen wir an unsere zwei gleich-schweren SLs vollführen eine nahe Begegnung, so nahe, dass sich ihre EH zeitweise überlappen, danach trennen sie sich wieder und entkommen ins Unendliche.
Ich denke das funktioniert nicht. "Überlappen" meint Verschmelzung. Das entstandene SL "zerreißt" nicht wieder in 2 SLer, sondern entledigt sich überschüssiger Energie durch Strahlung.

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Wotan » 15. Mai 2018, 11:44

seeker hat geschrieben:
15. Mai 2018, 10:00
... Nun nehmen wir weiterhin an, dass sich wärend dieser Geschichte ein Objekt O die ganze Zeit über immer genau zwischen diesen beiden SLs positioniert, am Ort der Nullgravitation, wo sich die Anziehungskräfte der beiden SLs genau kompensieren. ...
Hallo seeker,

dein Objekt O befindet sich dann im L1 Punkt,
zwischen zwei Massen gibt es einen Lagrange-Punkt L1.
Wenn die Massen sehr groß werden dann bildet L1, im Gummimatten-Modell, ein sehr steilen Berg.
Große Steilheit bedeutet das kleine Abweichungen von Punkt L1 große gravitative Veränderungen hervorrufen.
Ob eine nicht punktförmige Masse die Bindungskräfte besitzt um dort nicht auseinandergerissen zu werden ist eine andere Sache.
Einen Librationspunkt L1 gibt es egal wie schnell, wie nahe oder wie groß die Massen sind.

Dieser Punkt wir außerhalb des EH bleiben, da von dort Bewegung in allen Richtungen möglich sind.
Grüße Wotan

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von seeker » 15. Mai 2018, 15:29

Wotan hat geschrieben:
15. Mai 2018, 11:44
Große Steilheit bedeutet das kleine Abweichungen von Punkt L1 große gravitative Veränderungen hervorrufen.
Ja, es droht eine Spaghettisierung in zwei Richtungen, incl. Auseinanderreißen in dem Mitte von O.
Wotan hat geschrieben:
15. Mai 2018, 11:44
Dieser Punkt wir außerhalb des EH bleiben, da von dort Bewegung in allen Richtungen möglich sind.
Die Geschichte ist dreidimensional, mit nur einer Spiegelsymmetrieachse, in alle Richtungen geht es hier sicher nicht, nicht weit jedenfalls.
Und spätestens wenn die beiden Singularitäten sich näher als 1,5 EH-Radien sind, also sicher miteinander verschmelzen werden, dann ist das Testobjekt bzw. dieser Punkt für immer innerhalb des gemeinsamen EH, obwohl dort immer noch Nullgravitation herrscht und O kann nicht mehr entfliehen.
Timm hat geschrieben:
15. Mai 2018, 10:49
Ich denke das funktioniert nicht. "Überlappen" meint Verschmelzung. Das entstandene SL "zerreißt" nicht wieder in 2 SLer, sondern entledigt sich überschüssiger Energie durch Strahlung.
Nicht zwingend, im Minimalfall bedeutet "überlappen", dass sich die beiden EH für einen Moment tagential berühren.
Der Lösung der Frage könnte man sich evtl. durch rel. einfache Umständen annähern:

Wenn ein Objekt einem SL näher als den Photonenorbit kommt, dann gibt es kein Entkommen mehr, dann verschmilzt das Objekt mit dem SL, dieser Abstand liegt aber bereits bei 1,5 rs, also dem 1,5-fachen EH-Radius.
https://abenteuer-universum.de/stersterne/bl4.html

Das ist deshalb relevant, weil der EH nur die allerletzte Grenze ist, für Objekte die sich mit c exakt radial vom SL wegbewegen, eine solche Bahn kann ein sich annäherndes zweites SL aber nicht haben, es muss ja irgendwo herkommen.

Das sollte in erster Näherung also auch für ein anderes gleich schweres SL gelten, das unserem nahe kommt: Wenn sich die beiden SLs näher als 1,5 rs kommen, verschmelzen sie auf jeden Fall, selbst wenn sie sich mit praktisch c einander in flacher Kurve angenähert haben, selbst wenn wir Energieabstrahlungen durch Gravitionswellen vernachlässigen.
Damit kann man die überhaupt denkbare Untergrenze festlegen, wie weit sich zwei EH überhaupt überlappen und hinterher wieder trennen könnten: 1/2 rs - das würde also noch reichen.

Weiterhin gilt aber anscheinend, dass die kleinste stabile Umlaufbahn um ein SL herum bei 3 rs liegt:
https://abenteuer-universum.de/stersterne/bl4.html
...und dieser Abstand würde nicht mehr reichen, hier würden sich die EH nicht überschneiden. Für eine Überschneidung muss in erster Näherung (ohne die Verformung der EH hier schon zu berücksichtigen) gelten, dass sie sich näher als 2 rs kommen müssen.

Jetzt wäre m.E. in erster Näherung zu berechnen, was die kleinste mögliche Parabelbahn ist, wo zwei SLs noch aneinader vorbeiziehen können, ohne zuverschmelzen: kleiner 2 rs oder größer? Ausgehend von dieser Parabelbahn könnte man dann berechnen, was die beiden EH in dem Fall machen, wie sie sich verformen und ob es dabei zu einer Überlappung kommt oder nicht.

Es würde mich nicht wundern, wenn es nicht reicht, wenn die Natur also so etwas verbietet.
Grüße
seeker


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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Wotan » 15. Mai 2018, 16:01

Hallo seeker,

wie stellst du dir die Geometrie des EH vor, wenn sich 2 SL nähern?
Wird sich der EH verformen ?
Grüße Wotan

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Re: Entkommen aus dem EH

Beitrag von Timm » 15. Mai 2018, 17:09

seeker hat geschrieben:
15. Mai 2018, 15:29

Nicht zwingend, im Minimalfall bedeutet "überlappen", dass sich die beiden EH für einen Moment tagential berühren.
Der Lösung der Frage könnte man sich evtl. durch rel. einfache Umständen annähern:
Du kannst dir unter "Überlappen" oder "berühren" zweier lichtartiger Flächen irgend etwas vorstellen. Was physikalisch übrig bleibt ist, daß es zunächst 2 Ereignishorizonte gibt, dann einen. Was die Photonensphäre anbelangt, sie macht Aussagen über den Einfall von Photonen und Fußbällen, nicht über den von Slern.

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