atomgroßes Schwarzes Loch

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

mal angenommen, man hätte im Labor ein Mini-Schwarzes-Loch in Atomgröße erzeugt(*), was würde geschehen?

Vermutung: Würde sich das SL nicht bewegen, dann dürfte einem Menschen bei einigen Metern Abstand nicht direkt was passieren, da immer noch die Erdanziehung überwiegt(?). Praktisch würde das Mini-Schwarze-Loch aber sofort Richtung Erdmittelpunkt fallen, dort einen gewissen Bereich hohl fressen und sich dann, ähnlich den SL in den Zentren der Galaxien, ruhig verhalten (Gleichgewichtszustand)
=> Käme ein solches Mini-SL zufällig an der Erde vorbei oder befände es sich im Mittelpunkt der Erde, wir würden es also gar nicht mitbekommen, hmmm… Kann das sein…?

Gruß dumonde
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(*) was praktisch nicht möglich ist, da die Masse um die 5*10^16 kg betragen müsste.

#2

HI!

Ja, du hast Recht damit, dass dieses Schwarze Loch in die Erde "hineinfallen würde!
Ich glaube es würde da drin noch ein wenig hin und her schlingern und Materie fressen.
Die Frage ist nur wie lange so ein Schwarzes Loch bestehen würde.
Ich glaube ein Schwarzes Loch von dieser Größe wäre recht schnell wieder verschwunden.
Ich glaube ich hab mal was dazu gelesen: Am Rand des Schwarzen Loches bilden sich Teilchen- Antiteilchen Paare. Nun kann es sein dass sich diese Paare, die normalerweise wieder zu Energie verschmelzen aufgrund des starken Schwerefeldes um das Schwarze Loch trennen.
Das heißt ein Antiteilchen fällt in das Schwarze Loch. Das Loch verliert an Masse.
Je kleiner (= weniger Masse) ein Schwarzes Loch hat, desto weniger Lebenszeit besitzt es.

mit freundlichem Gruß
Philipp

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#3

Praktisch würde das Mini-Schwarze-Loch aber sofort Richtung
Erdmittelpunkt fallen, dort einen gewissen Bereich hohl
fressen und sich dann, ähnlich den SL in den Zentren der
Galaxien, ruhig verhalten (Gleichgewichtszustand)

Was meinst du mit „ruhig verhalten“? Es fällt doch ständig Masse von außen nach. Es würde also exponentiell wachsen.

Gruß
Oliver

#4

Es würde also exponentiell wachsen.

Ich muss mich da korrigieren:

Der Zuwachs an Masse M des schwarzen Loches wird wohl näherungsweise proportional zur Oberfläche A des Ereignishorizontes sein und damit:

dM ~ Adt ~ R²dt ~ M²dt

dM/dt ~ M²

Das schwarze Loch würde also gemäß:

M(t) = c1/(c2-c3t)

wachsen. Es würde also eine zeitlang unbemerkt vor sich hinfressen und igendwann förmlich mit einem Habs die Erde verschlingen.

Interessant…

Gruß
Oliver

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#5

Hallo,

Der Zuwachs an Masse M des schwarzen Loches wird wohl
näherungsweise proportional zur Oberfläche A des
Ereignishorizontes sein und damit:

klingt soweit logisch.

dM ~ Adt ~ R²dt ~ M²dt

Wieso das? M ~ R³ (oder gehst du nicht von einer idealen, inkompressiblen Kugel aus?)

=> dM ~ M^(3/2) dt

und damit M(t) ~ 1/(c1 t + c2)²

Aber nicht weniger interessant - und nur physikalisch sinnvoll, solange genug Masse zum fressen zur Verfügung steht.

Und nimmt nicht ev. die Geschwindigkeit, mit der sich die zu fressende Masse auf das SL zubewegt mit höhere Masse zu, sodass die die Proportionalität dM ~ dA nicht mehr stimmt?

Grüße,
Moritz

#6

Wieso das? M ~ R³ (oder gehst du nicht von einer idealen,
inkompressiblen Kugel aus?)

Ich gehe von der Formul für den Ereignishorizont aus:

R = 2γM/c²

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschildradius

Und nimmt nicht ev. die Geschwindigkeit, mit der sich die zu
fressende Masse auf das SL zubewegt mit höhere Masse zu,
sodass die die Proportionalität dM ~ dA nicht mehr stimmt?

ja, deshalb schrieb ich ja auch „näherungsweise“

Gruß
Oliver

#7

Andere Überlegung:

Das Loch müsste relativ zur Erde gesehen sich unter größter Wahrscheinlichkeit mit riesiger Geschwindigkeit bewegen. Ich
denke es würde einfach einmal durchfliegen und nie wieder gesehen werden… oder wird ein schwarzes loch von Materie gebremst?
obwohl das auch nicht reichen dürfte.

Ich hab nochmal ein bisschen gelesen zu der sogenannten Hawkingstrahlung. Dein Schwarzes Loch hätte daran gesehn ein
Temperatur von 2,46*10^6 K. Es würde uns also wahrscheinlich beim Durchflug alle ziemlich verstrahlen.

mfG
Philipp

#8

Ja, du hast Recht damit, dass dieses Schwarze Loch in die Erde
"hineinfallen würde!
Ich glaube es würde da drin noch ein wenig hin und her
schlingern und Materie fressen.
Die Frage ist nur wie lange so ein Schwarzes Loch bestehen
würde.
Ich glaube ein Schwarzes Loch von dieser Größe wäre recht
schnell wieder verschwunden.

Korrektur: es besitzt doch eine recht lange Lebenszeit

#9

Hallo Oliver

Interessant. Könnte man das zeitmäßig (ganz grob) abschätzen, also eher Minuten, Tage, Jahre?
Müsste sich so ein Mini-SL bis zur Mitte durchfressen (was wohl etwas länger dauerte), oder könnte man fast eine Art freien Fall annehmen, da Philipp ja eine Hawking-Strahlung im Bereich Millionen Kelvin errechnet hat, die wohl keinen Widerstand dulden würde :wink:

Gruß
Ralf