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Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

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  1. Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: YaelSchlichting 22.04.19 - 02:21

    Es wurde ja nur ein physikalischer Effekt am Rand des Ereignishorizonts abgebildet. Das Schwarze Loch selbst ist viel weiter innen.

    Dazu kommt noch, daß wir über die Ausdehnung des Lochs bis heute nur wenig sagen können. Deutlich wird das durch dieses Gedankenexperiment mit dem Spaghetti-Effekt. Das geht so:
    Du stürzt in das schwarze Loch und dann heißt es, würden über deine Kürze von etwa 1,80m die Gravitationsunterschiede dermaßen groß, daß Dich die Gravitation in die Länge ziehen würde und Du sähest aus wie eine Spaghetti und würdest immer länger und länger.

    Das ist natürlich Käse, denn
    Wenn Du in ein schwarzes Loch fallen würdest, würdest Du auch immer schneller werden und an dieser Stelle hättest Du längst relativistische Geschwindigkeit drauf. Du wärst so abartig schnell, daß auch andere Effekte zum Tragen kämen.

    Einsteins ursprüngliches Gedankenmodell für seine spezielle Relativitätstheorie ging ja so, daß ein Lineal mit immer größerer Geschwindigkeit an Dir vorbei fliegt. Einstein nahm an, daß das Lineal mit zunemender Geschwindigkeit, sobald es im relativistisch relavanten Bereich liegt immer kürzer würde.

    Die Räumliche Ausdehnung des Lineals wird geringer und nähert sich mit Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ihrerseits gegen Null an. Mit der Annäherung der Längenausdehnung (in Bewegungsrichtung) gegen Null verschwindet auch die Zeit aus der Gleichung.

    Wenn Raum verschwindet, verschwindet die Zeit gleich mit und umgekehrt: Wenn Raum entsteht, entsteht auch Zeit. Zu diesem Entstehungsprozeß gibt es ein paar interessante Effekte am Rande des Universums, wo sich der Raum so schnell ausdehnt, daß es von außerhalb so aussieht, als würden sich die Objekte mit über-Lichtgeschwindigkeit von der Erde wegbewegen. Es gibt also am Rande des Universums einen Ereignishorizont, wo uns das Licht der Objekte nicht mehr erreichen kann, weil sich der Raum zu schnell ausdehnt.

    Aber zurück zum Schwarzen Loch: Du fällst also in das Schwarze Loch und wirst kürzer und nicht länger und zwar ehe Du die Zone erreichst, in der die Gravitationsunterschiede zum Tragen kommen. Bis dahin hast Du wegen der relativistischen Effekte Deiner Geschwindigkeitsübertretung längst die räumliche Ausdehnung praktisch eingebüßt und die Zeit ist für Dich quasi stehengeblieben.
    Wenn aber die Zeit stehengeblieben ist, kann man auch nicht mehr angeben, wie lange es dauern würde, bis Du auf der Oberfläche des eigentlichen Körpers "Schwarzes Loch" aufschlägst. Die Zeit, die vergehen würde, wäre wohl von außen betrachtet unendlich. Wie lange Du in Deinem eigenen Bezugssystem für diese Strecke brauchst wissen wir nicht.

  2. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: GwhE 22.04.19 - 09:23

    Der Ereignisse Horizont gehört zu dem schwarzen Loch. Wenn man einen Foto von einem Kometen macht sieht man meist auch nur den Schweif.

    Dann hast du die Relativitätstheorie nicht verstanden. Was ändert sich für dich wenn du relativ zu einem anderen Gegenstand bewegst. Antwort für dich ändert sich nichts, das andere Objekt sieht für dich komisch aus. Aber bei dir selbst bleibt alles gleich. Wenn man jetzt aber die Beschleunigung mit berücksichtigen muss wird das ganze wesentlich komplexer (in der ART ist es ja keine echte Beschleunigung durch eine Naturkraft sonder kommt durch die Krümmung des Raumes). Was würde mit einem Mensch pasieren, der sich dann das innere des schwarzen Lochs nähert. Die chemischen Kräfte die unsere Moleküle zusammenhalten reichen nicht aus um die Bescheinigung zu kompensieren und werden aufgelöst. Ignoriert man diese Tatsache gibt es aber sehr interessante Fragestellung, vor allem mit dem Bezug zu Quantenmechanik. Aber für Philosophen ist es auch ein reizvolles Thema.

    Dann noch zum Thema Rand unseres Universums. Erstmal was grundsätzliches. Es gibt den kausalen zusammenhang. Man kann erst eine Aussage über etwas treffen wenn diese Information Austauschen können, und das geht maximal mit Lichtgeschwindigkeit. Dh unser Universum breitet sich momentan in den Raum aus, erstaunlicherweise ist er komplett gleich, egal in welche Richtung man schaut. Die gängige Theorie dahinter ist das während des Urknall es eine Phase gab als das Universum sich mit mehr als Lichtgeschwindigkeit ausgebreitet hat. D.h. eine QM Suppe die im kausalen zusammenhang stand wurde auf einmal um ein Vielfaches größer. Man vermutet daß die "konstante" lamda dafür verantwortlich ist und eventuell kann man die mit der Stringtheorie in Verbindung bringen, aber das ist alles noch Forschung die ganz am Anfang steht. Aber um es zusammen zu fassen unser Raum breitet sich in das jetzt schon vorhandene Universum aus, der Rest ist reine fiction

  3. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: Arrakai 22.04.19 - 23:39

    > Dazu kommt noch, daß wir über die Ausdehnung des Lochs bis heute nur wenig sagen können.

    Eigentlich doch... M87* hat einen Schwarzschildradius von ca. 20 Mrd. Kilometern.

    > Du stürzt in das schwarze Loch und dann heißt es, würden über deine Kürze von etwa 1,80m
    > die Gravitationsunterschiede dermaßen groß, daß Dich die Gravitation in die Länge ziehen
    > würde und Du sähest aus wie eine Spaghetti und würdest immer länger und länger.
    >
    > Das ist natürlich Käse

    Nö, kein Käse. Genau das würde einige tausend Kilometer vor dem Ereignishorizont eines stellaren Schwarzen Lochs passieren. Bei einem supermassereichen SL wie M87* wären die Gezeitenkräfte aber zu gering.

    > Wenn Du in ein schwarzes Loch fallen würdest, würdest Du auch immer schneller werden und
    > an dieser Stelle hättest Du längst relativistische Geschwindigkeit drauf. Du wärst so abartig
    > schnell, daß auch andere Effekte zum Tragen kämen.

    Die hohe Geschwindigkeit sorgt für eine kinematische Zeitdilatation. Der auf den Ereignishorizont zufallende Beobachter wird aufgrund der Masse des SL konstant beschleunigt, wodurch in seinem Bezugssystem die Zeit relativ zu einem Beobachter langsamer abläuft. Dieser Effekt wird allerdings durch die Masse des SL kompensiert, über die gravitative Zeitdilatation. Diese verändert den Zeitablauf absolut, also für den auf das SL zufallenden und den außenstehenden Beobachter. Für den außenstehenden Beobachter wird der fallende Beobachter also immer langsamer, für den fallenden Beobachter heben sich die Effekte wie bereits gesagt genau auf. Seine Eigenzeit verändert sich nicht, und aus seiner Perspektive auch sonst nichts.

    > Einsteins ursprüngliches Gedankenmodell für seine spezielle Relativitätstheorie...

    Es geht hier aber nicht um die SRT, sondern um die ART...

    > Es gibt also am Rande des Universums einen Ereignishorizont, wo uns das Licht der Objekte
    > nicht mehr erreichen kann, weil sich der Raum zu schnell ausdehnt.

    Zunächst einmal geht es hier nur um das von uns aus beobachtbare Universum. Und ein Ereignishorizont ist das nicht, denn es gibt von jedem Punkt des Universums aus einen beobachtbaren Bereich, und dieser kann sich natürlich mit unserem Überschneiden. Sonst wäre unsere Position im Universum ja ausgezeichnet ggü. allen anderen, wir wären sozusagen in der Mitte.

    > Die Zeit, die vergehen würde, wäre wohl von außen betrachtet unendlich. Wie lange Du in
    > Deinem eigenen Bezugssystem für diese Strecke brauchst wissen wir nicht.

    Von außen betrachtet würde der fallende Beobachter den Ereignishorizont in der Tat nie erreichen. Du würdest das von außen aber nicht mitbekommen, da der fallende Beobachter aufgrund der gravitativen Rotverschiebung nicht lange zu sehen wäre. Für den fallenden Beobachter vergeht die Zeit dagegen ganz normal, seine Eigenzeit bleibt ja unverändert (siehe oben). Er würde anhand "seines Zeitverlaufs" also nicht bemerken, dass er sich einem SL nähert - eine Sekunde auf seiner Uhr ist und bleibt immer genau eine Sekunde lang... (Alles andere in diesem Absatz, was ich nicht zitiert habe, ergibt leider keinen erkennbaren Sinn...)

  4. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: Arrakai 23.04.19 - 00:36

    > Aber um es zusammen zu fassen unser Raum breitet sich in das jetzt schon vorhandene
    > Universum aus, der Rest ist reine fiction

    Wie differenzierst du denn „unseren Raum“ und den Raum des „jetzt schon vorhandenen Universums“?

    Das beobachtbare Universum (ist das unser Raum?) dehnt sich nicht in den umliegenden Raum es, es kommt einfach Raum hinzu. So als würde man zwischen zwei vorhandene Stühle einen dritten stellen. Der kommt einfach hinzu, und zwischen zwei auf den Stühlen sitzenden Personen ist plötzlich ein Platz frei. Ein beliebtes Bild ist auch der Rosinenkuchen. (Natürlich hinken beide Bilder gewaltig, aber das ist bei anschaulichen Bildern leider meistens der Fall...)

    Das gilt genauso für das gesamte Universum. Es kommt einfach Raum hinzu, das Universum expandiert nicht in irgendetwas anderes hinein.

    (Angetrieben wird dieser Prozess durch die Dunkle Energie, in den Formeln der ART ausgedrückt als kosmologische Konstante. Abgekürzt wird diese mit dem griechischen Buchstaben „Lambda“, wie du ja korrekt schreibst. Aus diesem Grund heißt das Standardmodell der Kosmologie übrigens auch Lambda-CDM-Modell.)

  5. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: GwhE 23.04.19 - 07:32

    Mit Raum meine ich eigentlich nur unser Universum, also alles was jetzt mit uns im kausalen Zusammenhang steckt.

    Sprich was vor ca. 13.6 Mrd Jahren geschah und mit Lichtgeschwindigkeit zu uns fliegen konnte. Was, wenn man die Ausdehnung des Raumes selbst noch mit Betracht, ca 36 (Wert kann abweichen ) Mrd Lichtjahre von uns entfernt ist. Sowas sollte man in einem Forum aber nicht schreiben, weil man dann gleich zugetrollt wird das das nicht geht weil es sich dann mit mehr als c von uns entfernt.

    Ja und über diese Dunkle Energie wissen wir noch sehr wenig, was es sehr spannend für die Physik macht.

  6. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: YaelSchlichting 23.04.19 - 10:32

    > Eigentlich doch... M87* hat einen Schwarzschildradius von ca. 20 Mrd. Kilometern.
    der Schwarzschildradius ist aber NICHT der Radius des Objekts, sondern der des Ereignishorizonts.
    Übrigens, ich hab' mal in der Karl-Schwarzschild-Str. 2 in Garching gearbeitet.

    >Es geht hier aber nicht um die SRT, sondern um die ART...
    Es ging mir um das Gedankenmodell und daher um die SRT. Das habe ich so gesetzt und dabei bleibt es. Das Spiel, das Sie da treiben, gehört in den Kindergarten.

    > Zunächst einmal geht es hier nur um das von uns aus beobachtbare Universum.
    Deshalb ist es auch nicht besonders schlau sich darauf zu stürzen, wie es denn dem evtl einem Austronauten ginge, der gerade den Ereignishorizont auf nimmer Wiedersehen passiert hat. Sie werden nie erfahren, wie lange es für ihn dauern wird, denn für ihn ist die Zeit bereits de facto stehen geblieben, während für uns die Zeit noch vergeht und Sie eben diese Zeit vielleicht mal zum Nachdenken nutzen könnten.

  7. Re: Selbst wenn, es wäre nicht das Photo eines schwarzen Lochs, denn.....

    Autor: Arrakai 23.04.19 - 11:02

    > der Schwarzschildradius ist aber NICHT der Radius des Objekts, sondern der des
    > Ereignishorizonts. Übrigens, ich hab' mal in der Karl-Schwarzschild-Str. 2 in Garching gearbeitet.

    Und was soll das Objekt dann Ihrer Meinung nach sein? Die Singularität?

    > Es ging mir um das Gedankenmodell und daher um die SRT. Das habe ich so gesetzt und dabei
    > bleibt es. Das Spiel, das Sie da treiben, gehört in den Kindergarten.

    Ich weiß jetzt ehrlich gesagt nicht, welches „Spiel“ Sie meinen. Ein Gedankenexperiment, das nur auf der SRT beruht, ist eben nicht geeignet, um Vorgänge in der nähe eines SL zu verstehen.

    > wie lange es für ihn dauern wird, denn für ihn ist die Zeit bereits de facto stehen geblieben,
    > während für uns die Zeit noch vergeht

    Das mit den Bezugssystemen ist nicht sehr anschaulich. Aber wenn Sie das nicht verstehen, ist die Diskussion halt eher schwierig... Nochmal: Für einen hinreichend weit entfernten, außenstehenden Beobachter sieht es so aus, als erreiche der fallende Beobachter den Ereignishorizont nie (die Zeit bleibt allerdings auch aus seiner Perspektive nie stehen). Für den fallenden Beobachter ändert sich aber nichts, in seiner Eigenzeit tickt seine Armbanduhr ganz normal weiter und er passiert den Ereignishorizont, als wäre da nichts. Innerhalb des Horizonts werden die Geodäten zwar tatsächlich raumartig, aber auch davon wird der fallende Beobachter nichts bemerken.

    > Deshalb ist es auch nicht besonders schlau sich darauf zu stürzen, wie es denn dem evtl einem
    > Austronauten ginge, der gerade den Ereignishorizont auf nimmer Wiedersehen passiert hat. Sie
    > werden nie erfahren, wie lange es für ihn dauern wird

    Die ART macht hierzu sehr genaue Vorhersagen. Hinter dem Ereignishorizont sagt sie eine Singulrität voraus, und die gibt es vermutlich nicht. Das könnte wohl erst eine Theorie der Quantengravitation auflösen. Aber weshalb sollte man nicht auf die Vorhersagen einer in den meisten Bereichen sehr gut belegten Theorie vertrauen, solange man sich in ihrem Gültigkeitsbereich bewegt?

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