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Entstehung eines zeitweisen Schwarzen Lochs

Von: , Frage gestellt am Fr, 20. Jul 2001

Hallo!

Ein Gedankenexperiment:

Angenommen, ein stellares Objekt hat an seiner Oberfläche eine Fluchtgeschwindigkeit, die knapp unter der Lichtgeschwindigkeit liegt. Somit handelt es sich bei diesem Objekt nicht um ein Schwarzes Loch.

Nun wird das Objekt durch einen beliebigen Prozess beschleunigt. Nach Einsteins E=mc² erfolgt dabei eine Massezunahme des beschleunigten Objektes. Bei geeigneter Wahl der Parameter müsste sich die Masse soweit durch Energiezufuhr erhöhen lassen, dass das Objekt zu einem Schwarzen Loch wird.
Es werden nun Probekörper in das so entstandene Schwarze Loch fallengelassen.
Anschließend wird der Beschleunigungsprozess wieder gestoppt und das Objekt abgebremst. Dann dürfte es sich nicht mehr um ein Schwarzes Loch handeln.

Nun meine Frage: Was ist mit den Probekörpern passiert? Sie müssten ja wieder auftauchen, da das stellare Objekt kein Schwarzes Loch mehr ist...

Gruß,
Nina

27 Antworten zu dieser Frage

Antwort von nach 10 Minuten 0 hilfreich

Re: Entstehung eines zeitweisen Schwarzen Lochs

Die Masse des schwarzen Lochs nimmt in dessen eigenen Bezugssystem nicht zu, nur in dem Bezugssystem des ruhenden, nicht mitbeschleunigenden Beobachters.

Gruß, Moriarty

Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich

Re^2: Entstehung eines zeitweisen Schwarzen Lochs

Die Masse des schwarzen Lochs nimmt in dessen eigenen
Bezugssystem nicht zu, nur in dem Bezugssystem des ruhenden,
nicht mitbeschleunigenden Beobachters.
Ja, das weiß ich... das ist ja auch bei den anderen relativistischen Effekten (Längenkontraktion, Zeitdilatation) so - in einem Raumschiff, das mit relativistischen Geschwindigkeiten unterwegs ist, würden die Passagiere auch nichts von den seltsamen Effekten wahrnehmen (für sie würde sich alles außerhalb ihres Bezugssystems ändern).

Gruß,
Nina

Antwort von nach 11 Minuten 0 hilfreich

Ruhemasse

Hi Nina

schade - dieses Thema würde im Astronomie- oder Physikbrett
günstiger aufgehoben sein...

Dein Gedankenexperiment enthält einen Fehler in der
Voraussetzung, daher kann man schlecht über Deine eigentliche
Frage grübeln... Nun wird das Objekt durch einen beliebigen Prozess
beschleunigt. Nach Einsteins E=mc² erfolgt dabei eine
Massezunahme des beschleunigten Objektes.

Die relativistische Massenzunahme gilt nur für das Laborsystem
(d.h. das externe Beobachtersystem). Im eigenen
Koordinatensystem des beschleunigten Körpers nimmt die Masse
nicht zu (sie wird ja gerade deshalb "Ruhemasse" genannnt).

Daher würden die Probekörper (die ja mitbewegt werden in deinem
GE) einfach die Ruhemasse des Objekts vergrößern... bis es dann
irgendwann den Schwarzschildradius überschreitet... und das
bleibt dann auch so, wenn du es wieder bremst.

Grüße
Metapher

Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich

Re: Ruhemasse

Hi Methaper! Daher würden die Probekörper (die ja mitbewegt werden in
deinem GE) einfach die Ruhemasse des Objekts vergrößern... bis
es dann irgendwann den Schwarzschildradius überschreitet...
und das bleibt dann auch so, wenn du es wieder bremst.
Wieso werden die Probekörper mitbewegt?
Angenommen, mit einer Rakete (ich weiß, ist ein schlechtes Beispiel) wird das Beinahe-SchwarzeLoch beschleunigt, manövriert in Richtung Mond und "saugt ihn auf".
Dann wurde doch der Mond nicht mitbewegt, oder?

(Oder meintest du das relativistisch gesehen so, dass man weder sagen kann das eine noch das andere bewegt sich, weil man ja vom Bezugssystem ausgehen muss?)

Gruß,
Nina
- Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
  
  Re^2: Ruhemasse
  
  Hi Nina
  
  in diesem Falle ist es einfacher zu überlegen, ja.
  
  Dann siehst du das Resultat besser, wenn du die Beobachtungsperspektive wechselst: Nicht von dem System aus, in dem ein schnellbewegtes Fast-BH auf eine ruhende Masse stößt (denn in deisem Beobachtersystem würde der Probekörper das BH gar nicht erreichen, sondern nur asymptotisch auf den Horizont zufallen), sondern vom Eigensystem des bewegten Fast-BH aus.
  
  Dort trifft dann eine relativistisch erhöhte Masse des Probekörpers ein... und der erhöht dann die Masse des Fast-BH, das dann auch gemäß deiner Überlegung kollabieren wird... Dem BH ist es egal, wie schnell es sich bewegt...
  
  Gruß
  Metapher

Antwort von nach 17 Minuten 0 hilfreich

Re: Entstehung eines zeitweisen Schwarzen Lochs

Bin zwar kein Physiker aber geb mal meinen Senf dazu:
Sobald das Objekt (durch welchen Prozeß auch immer) zu einem Schwarzen Loch wird, kollabiert die Masse zu einem "Punkt". Jegliche Materie die dann eingesaugt wird wird also "gecrunscht". Meiner Meinung nach ist dieser Prozeß nicht reversibel, d.h. du kannst ein Schwarzen Loch nicht wieder in eine unterkritischen Masse umwandeln, sondern höchstens in Energie (Strahlung). Die einzige Möglichkeit ist zu warten bis das SL zerstrahlt ist, dann liegt die Materie eben als Strahlung vor...

Andi

Antwort von nach einer Stunde 0 hilfreich

Teilchenbeschleuniger

Hi!

Mal ein anderer Ansatz:

Wenn in einem Teilchenbeschleuniger ein Proton beschleunigt wird, so nimmt seine Masse zu.
Wenn das Proton wieder abgebremst wird, dann nimmt doch seine Masse wieder ab, oder?

Also müsste es doch bei dem Schwarzen Loch genauso sein – wenn es wieder abgebremst wird, dann nimmt seine Masse wieder ab? Oder?!

Gruß,
Nina
- Antwort von nach 2 Stunden 0 hilfreich
  
  Laborsystem
  
  Wenn in einem Teilchenbeschleuniger ein Proton beschleunigt
  wird, so nimmt seine Masse zu.
  Wenn das Proton wieder abgebremst wird, dann nimmt doch seine
  Masse wieder ab, oder?
  Ja, aber nur im sogenannten Laborsystem (das, von dem du aus deien Aussage machst). Im Eigensystem des Protons passiert bzgl. seiner eigenen Masse nichts.
  
  Gruß
  Metapher
  - Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich
    
    Re: Laborsystem
    
    Wenn in einem Teilchenbeschleuniger ein Proton beschleunigt
    wird, so nimmt seine Masse zu.
    Wenn das Proton wieder abgebremst wird, dann nimmt doch seine
    Masse wieder ab, oder?
    Ja, aber nur im sogenannten Laborsystem (das, von dem
    du aus deien Aussage machst). Im Eigensystem des
    Protons passiert bzgl. seiner eigenen Masse nichts.
    Dann müsste es aber stimmen, dass von einem beschleunigten Körper andere Objekte stärker angezogen werden als von einem ruhenden Körper?!
    
    Folgendes: Der Körper wird auf einer Kreisbahn beschleunigt, in deren Zentrum sich ein Probekörper befindet. Dann ist doch die Anziehungskraft zwischen den Objekten größer, als wenn der Körper an einem Punkt der Kreisbahn ruhen würde!?
    
    Gruß,
    Nina

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