Schwarze Löcher

Wissenschaft Astronomie
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Das stimmt nicht. Die auf den Massenmittelpunkt einwirkende
Masse ist maßgeblich.

Das kann nicht sein, die auf den Massenmittelpunkt einwirkende Masse ist die Masse des gesamten Universums.

Davon abgesehen: der Horizont ist definiert als die Stelle, wo die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Nun, wenn ich von außen eine Masse annähere, wieso sollten dann diese Stelle nach außen wandern? Die Probemasse erleichtert ja die Flucht, deshalb sollte sogar zu erwarten, sein, dass beim Annähern einer Masse an den Horizont, dieser an dieser Stelle sogar etwas zurückgeht.

Gruß
Oliver

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Hallo,

Vielleicht kannst du ja was mit dieser „Erklärung“ anfangen…
auch wenn das Problem hier eher „wegdiskutiert“ wird.

Genauso ist es aber :wink:

Das Bild wird immer mehr rotverschoben und das letzte Photon
wird erst nach unendlischer Zeit ausgesandt. Das Bild
verblasst praktisch, ist zwar nie wirklich weg, aber es wird
eben unendlich schwach.

Naja, das Bild ist halt weg… aber das Objekt selbst?? Diese Erklärung erinnert mich irgendwie an ein kleines Kind, das sich die Augen zuhält und behauptet, dass die Welt dann nicht mehr da, weil es sie ja nicht mehr sieht.
Also so richtig zufriedenstellend ist das alles nicht, aber besser kann ich es mir halt auch nicht erklären.

Gruß
Oliver

43

Hallo,

Naja, das Bild ist halt weg… aber das Objekt selbst??

Das Objekt sollte IMO ins Schwarze Loch gefallen sein. Sonst würde ja die Masse von Schwarzen Löchern nicht zunehmen können, muss sie aber, wenn man sich die Supermassiven SL in Galaxienzentren so ansieht.

mfg
deconstruct

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Hallo,

Naja, das Bild ist halt weg… aber das Objekt selbst??

Das Objekt sollte IMO ins Schwarze Loch gefallen sein. Sonst
würde ja die Masse von Schwarzen Löchern nicht zunehmen
können, muss sie aber, wenn man sich die Supermassiven SL in
Galaxienzentren so ansieht.

Aber aus den Beobachtungen von Galaxienzentren geht doch gar nicht eindeutig hervor, ob die Massen jetzt tatsächlich in das Loch hinein gestürzt sind, oder ob sie nur unsichtbar am Horizont kleben.

Gruß
Oliver

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Hallo,

Aber aus den Beobachtungen von Galaxienzentren geht doch gar
nicht eindeutig hervor, ob die Massen jetzt tatsächlich in das
Loch hinein gestürzt sind, oder ob sie nur unsichtbar am
Horizont kleben.

Das natürlich nicht. Aber die SL haben ja oftmals Massen von mehrern Millionen Sonnenmassen. Da ein so großer Stern nicht existiere kann, muss die Masse nach und nach vom Schwarzen Loch aufgenommen worden sein. Also praktisch eine Art indirekter Beweis.

mfg
deconstruct

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Hi,

Das natürlich nicht. Aber die SL haben ja oftmals Massen von
mehrern Millionen Sonnenmassen. Da ein so großer Stern nicht
existiere kann, muss die Masse nach und nach vom Schwarzen
Loch aufgenommen worden sein.

Das hab ich doch gemeint: Wir wissen doch lediglich, dass im Zentrum unserer Galaxie viele Millionen Sonnenmassen auf einem sehr kleinen Raumgebiet konzentriert sind. Aber man weiß doch gar nicht, wieviel dieser Masse jetzt innerhalb des Horizonts ist und wieviel davon bewegungslos am Horizont klebt.

Hmmm…da fällt mir grad, was ein: es könnte doch sein, dass die Masse, die in ein Scharzes Loch stürzt, sich tatsächlich erst am Rand des Horizonts sammelt und dort verdichtet wird. Das geschieht dann so lange, bis diese Masse dann selbst zu einem scharzen Loch wird und dieses dann mit den „großen“ verschmilzt.

Gruß
Oliver

Gruß
Oliver

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Hallo,

Das natürlich nicht. Aber die SL haben ja oftmals Massen von
mehrern Millionen Sonnenmassen. Da ein so großer Stern nicht
existiere kann, muss die Masse nach und nach vom Schwarzen
Loch aufgenommen worden sein.

Das hab ich doch gemeint: Wir wissen doch lediglich, dass im
Zentrum unserer Galaxie viele Millionen Sonnenmassen auf einem
sehr kleinen Raumgebiet konzentriert sind. Aber man weiß doch
gar nicht, wieviel dieser Masse jetzt innerhalb des Horizonts
ist und wieviel davon bewegungslos am Horizont klebt.

Die Masse scheint ja nur am Horizont „zu kleben“. Das ist aber für einen Beobachter nur eine optische Täuschung. Angenommen ein Raumschiff fliegt in ein Schwarzes Loch (die Probleme, dass es aueinandergerissen wird mal beiseite gelassen) und sendet dir ein gepulstes Signal.

Dann wirst du als außenstehender Beoabchter merken, dass das Signal erstens stark ins Rote verschoben wird und dass die Zeit zwischen zwei Pulsen immer größer wird. Der Puls wird aber nie aufhören (außer das Schwarze Loch explodiert irgendwann aufgrund der Hawking-Strahlung). Das Einfrieren des Signals passiert also nie.

Im Raumschiff selbst ist jedoch die Situation ganz anders. Es wird in einer endlichen - sogar sehr kurzen Zeit - den Horizont überqueren. Eventuell kriegst du das nicht mal mit, schließlich ist der Horizont ja für dich kein markanter Punkt. Auf jeden Fall wenn du dran vorbei bist, fällst du unaufhaltsam zur Singularität hin.

Ein Ansammeln am Horizont passiert also gar nicht, weil das scheinbare Einfrieren ja für dich als Beobachter nur eine optische Täuschung ist und nichts mit dem wirklichen Schicksal des Raumschiffs zu tun hat.

mfg
deconstruct

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Hi,

Ein Ansammeln am Horizont passiert also gar nicht, weil das
scheinbare Einfrieren ja für dich als Beobachter nur eine
optische Täuschung ist und nichts mit dem wirklichen Schicksal
des Raumschiffs zu tun hat.

Dass die Zeit bei Annäherung an den Horizont für einen außenstehenden Beobachter immer langsamer geht, ist keine „optische Täuschung“! Für ihn geht sie wirklich und wahrhaftig langsamer. Das ist wie bei der Zeitdilatation bei der speziellen Relativitätstheorie, diese ist genauso wenig eine optische Täschung: wenn ein Raumfahrer nach vielen Jahren von seiner Fast-Lichtgeschwindigkeits-Reise auf die Erde zurückkehrt, ist er tatsächlich jünger als sein Zwillingsbruder und sieht nicht nur jünger aus.

Gruß
Oliver

49

Hallo,

Dass die Zeit bei Annäherung an den Horizont für einen
außenstehenden Beobachter immer langsamer geht, ist keine
„optische Täuschung“! Für ihn geht sie wirklich und wahrhaftig
langsamer.

Für den außenstehenden Beobachter ändert sich gar nichts. Das einzige was sich ändert ist seine Beobachtung deiner Zeit.

So if you, watching from a safe distance, attempt to witness my fall into the hole, you’ll see me fall more and more slowly as the light delay increases. You’ll never see me actually *get to* the event horizon. My watch, to you, will tick more and more slowly, but will never reach the time that I see as I fall into the black hole. Notice that this is really an optical effect caused by the paths of the light rays.
Aus: http://www.phy.mtu.edu/bht/bh_pub_faq.html#forever

mfg
deconstruct

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Hallo,

Für den außenstehenden Beobachter ändert sich gar nichts. Das
einzige was sich ändert ist seine Beobachtung deiner
Zeit.

Nö, das stimmt nicht. Die Uhr geht in einem Schwerefeld wirklich langsamer. Das ist eine bewiesene Tatsache.

51

Hi,

Für den außenstehenden Beobachter ändert sich gar nichts. Das
einzige was sich ändert ist seine Beobachtung deiner
Zeit.

Nö, das stimmt nicht. Die Uhr geht in einem Schwerefeld
wirklich langsamer. Das ist eine bewiesene Tatsache.

Will ich auch gar nicht bestreiten. Aber der außenstehende Beobachter befindet sich doch in gar keinem Schwerefeld, daher ändert sich für ihn persönlich nichts. Das einzige was er sieht, ist dass die Zeit des hineinfallenden langsamer geht.

mfg
deconstruct

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Hallo,

Das einzige was er
sieht, ist dass die Zeit des hineinfallenden
langsamer geht.

Ja, eben die Zeit geht langsamer, sag ich doch die ganze Zeit.

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Hallo,

Ja, eben die Zeit geht langsamer, sag ich doch die ganze Zeit.

Aber ich hab das doch nie bestritten:
„Für den außenstehenden Beobachter ändert sich gar nichts. Das einzige was sich für ihn ändert ist seine Beobachtung deiner Zeit.“

Das fehlende „für ihn“ im Originaltext ist vielleicht schuld, dass nicht ganz klar war, dass ich damit nur den Beobachter meine. Für den persönlich ändert sich nämlich nichts.

mfg
deconstruct

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Nicht unbedingt, aber erstens hast Du vernachlässigt, daß sich
der Erdeignishorizont des Schwarzen Loches beim Eindrungen der
Sonde vergrößert.

Ja, aber für einen außenstehenden Beobachter dringt sie doch
gar nicht ein.

Aber sicher doch. Für den außenstehenden Beobachter nähert sich ein Körper der Masse m immer langsamer dem Ereignishorizont und würde dort theoretisch kleben bleiben, wenn der Ereignishorizont dabei unverändert bliebe. Das ist aber nicht der Fall. Der Schwarzschildradius hängt gemäß RS=2·γ·M/c² von der Masse ab. Wenn nun ein Körper der Masse m in ein schwarzes Loch der Masse M fällt, dann beobachtet ein außenstehender Beobachter ungefähr folgendes:

Der Körper bewegt sich zunächst wie erwartet immer langsamer auf den Ereignishorizont zu. Aber sobald er sich dem Ereignishorizont auf 2·γ·m/c² genähert hat, vergrößert sich der Schwarzschildradius des Loches auf 2·γ·(M+m)/c² und der Körper ist darin verschwunden.

Sobald Du eine Sonde hineinwirfst, wird das Ganze dynamisch
und läßt sich nur noch mit massiver Rechenpower lösen.

Hier das selbe: für einen außenstehenden fällt sie ja nie
rein.

Der Prozeß ist bereits dynamisch, bevor der Körper den Ereignishorizont erreicht. Deshalb darf man streng genommen nicht mit der Schwarzschildlösung arbeiten und damit ist der Annahme, daß der Körper für einen außenstehenden Beobachter nichts ins Loch fällt, die Grundlage entzogen.

55

Aber sicher doch. (…)

Also du schreibst jetzt ungefähr folgendes:

Die Sonde fällt ins Loch, weil der Horizont größer wird.
Der Horizont wird größer, weil die Masse des Loches zugenommen hat.
Die Masse des Loches hat zugenommen, weil die Sonde ins Loch gefallen ist.

fällt dir was auf?

Sobald Du eine Sonde hineinwirfst, wird das Ganze dynamisch
und läßt sich nur noch mit massiver Rechenpower lösen.

Hier das selbe: für einen außenstehenden fällt sie ja nie
rein.

Der Prozeß ist bereits dynamisch, bevor der Körper den
Ereignishorizont erreicht. Deshalb darf man streng genommen
nicht mit der Schwarzschildlösung arbeiten und damit ist der
Annahme, daß der Körper für einen außenstehenden Beobachter
nichts ins Loch fällt, die Grundlage entzogen.

ok. Das hört sich dann schon logischer an.

Was anderes. Wir waren uns doch einig, dass das Zwillingsparadoxon gar keines mehr ist, wenn der eine zwilling sich in einem geschlossenen Universum ohne Beschleunigung immer weiter gerade aus bewegt, bis er wieder an der Erde angekommen ist. Also, dass dann beide wieder gleich alt sind.

Was sagst du denn dazu:

„The twin paradox can be resolved in compact space
and we will show that the twin in the rocket is in fact
younger than her sibling after a complete transit around
the compact space.“
Aus: The twin paradox in compact spaces, Barrow et al
http://xxx.lanl.gov/pdf/gr-qc/0101014

„There are versions of the twin paradox where Stella doesn’t turn on her thrusters and feels no acceleration (the Slingshot variation, where Stella whips round a distant star in free-fall, and the Magellan variation, where Stella travels round a cylindrical or spherical universe). These cast doubt on how relevant the acceleration is in the usual version.“
Aus: sci.physics.* FAQ
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/……

„However, acceleration is not the only and essential
point of the twin paradox, as shown by the example of
non-accelerated twins in a closed space, in which there
are several ways to go from the first meeting point to
the second one without accelerating.“
Aus: Twin Paradox and Space Topology, Uzan et al
http://doc.cern.ch//archive/electronic/physics/0006/…

„The magnitude of the phenomenon relate to the
integration of the acceleration over the time of the acceleration. And the total difference in time relate to the period of time the object continued to move with the uniform velocity it reached after it stopped accelerating“
Aus: Acceleration and Special Relativiy, Yahalomi et al
http://xxx.lanl.gov/pdf/gr-qc/0002017

Gruß
Oliver

56

Hallo,

Das fehlende „für ihn“ im Originaltext ist vielleicht schuld,
dass nicht ganz klar war, dass ich damit nur den Beobachter
meine. Für den persönlich ändert sich nämlich nichts.

Natürlich ändert sich FÜR IHN nichts. Hier ging es ja gerade darum, was er beobachtet.

gruß
Oliver

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Die Masse des Loches hat zugenommen, weil die Sonde ins Loch
gefallen ist.

Wo soll ich das geschrieben haben?

Was sagst du denn dazu:
…

Wenn ich das auf die Schnelle richtig verstanden habe, wird der Zwilling entweder beschleunigt (was ja nicht der Fall sein sollte) oder die Altersdifferenz resultiert daraus, daß die Metrik des Universums ziemlich seltsam aussehen muß (z.B. Torusförmig), damit die Zwillinge sich immer wieder begegnen können. Das entspricht also nicht den Bedingungen, die ich in meiner Antwort angenommen habe.

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Wo soll ich das geschrieben haben?

Wieso wächst denn der Radius des Horizonts, wenn sich ihm ein Objekt nähert?

Wenn ich das auf die Schnelle richtig verstanden habe, wird
der Zwilling entweder beschleunigt (was ja nicht der Fall sein
sollte) oder die Altersdifferenz resultiert daraus, daß die
Metrik des Universums ziemlich seltsam aussehen muß (z.B.
Torusförmig), damit die Zwillinge sich immer wieder begegnen
können. Das entspricht also nicht den Bedingungen, die ich in
meiner Antwort angenommen habe.

Doch genau diese Bedingung hast du angenommen. Ich habe gefragt „wie sieht das Zwillingsparadoxon in ein einem torusförmigen Universum aus?“
Und du hast geantwortet „Wenn sich beide wieder treffen sind beide gleich alt“ Also bist du genau auf diese Bedingung eingegangen.

Gruß
Oliver

59

Wo soll ich das geschrieben haben?

Wieso wächst denn der Radius des Horizonts, wenn sich ihm ein
Objekt nähert?

Weil das Schwarze Loch und das sich nähernde Objekt einen gemeinsamen Schwarzschildradius haben und der ist größer als der des Schwarzen Loches. Sobald sich beide Objekte im gemeinsamen Schwarzschildradius befinden, wird dieser zum neuen Ereignishorizont.

60

Hi,

Das stimmt nicht. Die auf den Massenmittelpunkt einwirkende
Masse ist maßgeblich.

Das kann nicht sein, die auf den Massenmittelpunkt einwirkende
Masse ist die Masse des gesamten Universums.

Jein. Das Problem ist wieder die Betrachtungsweise. Du mißt der Masse eine anziehende Kraft namens Gravitation bei, ohne dass diese näher geklärt ist.
Ganz so schief kann ich mit meiner Aussage unmöglich liegen, dass Gravitation repulsiv wirkender Impuls ist. Das ugeht nämlich genial das Problem der real nicht existierenden Punktmassen.

Gruß
Frank