Was sind Singularitäten?

Hallo,

wie stellen sich die Astronomen eine Singularität vor? Als einen Punkt ohne Raumzeit, der nur einen inneren Zustand kennt? Oder könnte es im inneren einer Singularität mehrere Zustände geben?

Gruß Reinhard

Dazu gibt es im Netz jede Menge guter Seiten. Eine Singularität ist ein Ort an dem die Krümmung der Raumzeit unendlich groß ist und die Raumzeit aufhört zu existieren. Da sich die Raumzeitkrümmung in Gezeitenkräften manifestieren, ist die Singularität auch ein Ort unendlicher hoher Gezeitenkraft - ein Ort, an dem alle Gegenstände in manchen Richtungen unendlich gedehnt und in anderen Richtungen unendlich zusammengepresst werden.

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Singularitäten sind ganz allgemein Punkte an denen physikalische Größen in unendliche wachsen. Beispiele sind die Singularitäten schwarzer Löcher oder der Urknall. Weil physikalische Größen nicht wirklich unendlich groß werden können, ist das Auftreten von Singularitäten ein Zeichen für eine Lücke in der Theorie aus der sie hervorgehen. Dort wo die Relativitätstheorie beispiesweise die Singularität eines schwarzen Loches vorhersagt, ist sie nicht mehr gültig, weil Quanteneffekte nicht mehr vernachlässigt werden können. In einer Weltformel dürfte diese Singularität nicht mehr auftauchen.

Quanteneffekte…

Dort wo die
Relativitätstheorie beispiesweise die Singularität eines
schwarzen Loches vorhersagt, ist sie nicht mehr gültig, weil
Quanteneffekte nicht mehr vernachlässigt werden können.

Diese Quanteneffekte zerstören förmlich die Raumzeit: in der Singularität zerstört die Quantengravitation die Zeit und verwandelt den Raum in ein zufälliges schaumartiges Gebilde, das von Wahrscheinlichkeiten bestimmt ist. Dieser Quantenschaum, der den Gesetzen der Quantengravitation unterliegt, macht das Wesen der Singularität aus.

Gruß
Oliver

Hi,

Genau auf diese Urknallsingularität will ich hinaus. Wenn wir von Urknall reden als Geburt des Universums, meinen wir doch den Zeitpunkt, an dem es nur EINE einzige Singularität gab. Also den Zustand der geringsten Entropie. Die Singularität, aus der alles andere entstanden ist.

Wenn es in dieser Singularität nur einen einzigen Zustand gegeben hätte, könnte sich daraus ja kein Universum bilden, denn es gäbe doch keine Kraft innerhalb oder außerhalb, welche diesen Zustand ändern könnte. Diese Singularität mit nur einem Zustand wäre gleichzeitig unendlich klein wie auch unendlich groß, so daß es weder innerhalb noch außerhalb etwas anderes gäbe.

Also müßte meiner Meinung nach in dieser Singularität mindestens noch ein zweiter Zustand existieren, damit überhaupt etwas passieren kann.

Gruß Reinhard

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Wenn wir
von Urknall reden als Geburt des Universums, meinen wir doch
den Zeitpunkt, an dem es nur EINE einzige Singularität gab.

Und deshalb gelten die heute bekannten Naturgesetze für diesen Zustand nicht. Da hier relativistische und quantenmechanische Effekte nicht mehr trennbar sind, benötigt man dazu eine Theorie, die beide vereinigt (die sogenannte Weltformel). Solange man die nicht hat, kann man erst ab der Planck-zeit sinnvolle Aussagen machen. Alles was davor war entzieht sich der heutigen Wissenschaft.

Dieser
Quantenschaum, der den Gesetzen der Quantengravitation
unterliegt, macht das Wesen der Singularität aus.

Dieser Quantenschaum eliminiert die Singularität. Er sorgt nämlich dafür, daß die unendlichen physikalischen Größen verschwinden. Unter Berücksichtigung der QM kann die Materie schließlich nicht mehr auf einen einzigen Punkt zusammenschrumpfen.

Mit Singularität meinte ich ganz allgemein das Zentrum des Loches.

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Mit Singularität meinte ich ganz allgemein das Zentrum des
Loches.

Das dachte ich mir schon. Das Zentrum des Schwarzen Loches ist allerdings nur in der RT eine Singularität, nicht aber in Wirklichkeit. Man geht allgemein davon aus, daß es in der Realität keine Siglularitäten gibt. Größen die gegen Unendlich gehen, werden über die mathematische Formulierung von Theorien und Naturgesetzen in die Naturwissenschaft eingeschleppt. In der Physik ergibt sowas keinen Sinn.