ungeladene mBH: Abbremsung in massiven Körpern

[Bernhard]

In den hier häufig verlinkten Quellen wie A. Müller oder Wikipedia wird immer so getan, als sei der Ladungserhalt absolut selbstverständlich.

Hallo Luzifix,

ich hatte das oben etwas salopp formuliert, aber eigentlich gibt es da keinen rationalen Spielraum. Die bekannten Erhaltungssätze gehören zu den grundlegendsten und auch robustesten Aussagen innerhalb der Physik. Sorry, wenn das aufgrund der obigen Aussage anders verstanden wurde. Erhaltungssätze anzuzweifeln ist sicherlich ganz stark GdM. An der Uni sollte man sich mit solchen Meinungen deswegen auch so gut wie möglich zurückhalten. Im Reich der Phantasie (Science-Fiction, Film) gehören derartige Vorgänge natürlich zum Alltag.
MfG

 

[Bernhard]

Ist dann wenigstens richtig, dass kein magnetisches Feld vorhanden ist, solange sich nix bewegt?

Hallo RPE,

ich kann momentan auch nur die normale Elektrodynamik auf das genannte Potential "loslassen" und da ergibt sich dann ein statisches, elektrisches Feld und kein magnetisches Feld für ruhende Beobachter. Ob diese Aussage in der Nähe des Schwarzen Loches auch noch gilt, weiß ich momentan nicht, ich vermute es aber so. Man müsste das mal konkret nachrechnen, aber nicht mehr heute. So etwas dauert bei mir auch etwas länger.
MfG

 

[Bernhard]

Man müsste das mal konkret nachrechnen

Hallo RPE,

die Rechnung kann man sich sparen, wenn man den Standardwälzer von Misner, Thorne und Wheeler, "Gravitation" zur Hand hat. Auf S. 877 findet man den em-Feldstärketensor für die Kerr-Newman-Lösung. Das ist der allgemeinste Fall eines SLs mit Ladung und Drehimpuls. Für große Abstände verhalten sich die em-Felder genau wie bei einer Punktladung. Bei vorhandenem Drehimpuls (Spin) kommt zu dem elektrischen Coulomb-Feld auch noch ein magentisches Dipolfeld dazu. In der Nähe des Ereignishorizontes werden beide Felder deformiert. Ein hypothetisch stabiles, geladenes mbH ist also für Abstände größer als die Planck-Länge (auch ohne LXDs), hinsichtlich Gravitation und Elektromagnetismus, von einem geladenen Elementarteilchen praktisch nicht zu unterscheiden.
MfG

 

[Bernhard]

Ja, verflucht nochmal !!!

Hallo zusammen,

für die unglückliche Wortwahl weiter oben möchte ich mich abschließend noch entschuldigen. Sexisitische Aussagen werden üblicherweise ja geahndet. Zu meiner Verteidigung kann ich nur anbringen, dass der entsprechende Beitrag, wie zu erwarten, unter einem gewissen Zeitdruck entstanden ist.
br

Bernhard

 

[Nathan5111]

Hallo Bernhard,

danke für den 'Abschluss'.

Ich habe daraufhin noch mal oben nachgelesen, für meine Fragen

- welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit in "gewissen Stringtheorien" mBHs entstehen,

- wie sich die anderen 10^500 Theorien an dieser Stelle von den "gewissen Stringtheorien" unterscheiden,

- wie hoch die Wahrscheinlichkeit bei diesen "gewissen Stringtheorien" ist, dass die mBHs stabil bleiben?

gibt es nach wie vor keine Ansätze für eine Antwort.

Ich stelle sie also noch einmal in den Raum.
Nathan

 

[Bernhard]

Hallo Nathan,

ich bin momentan gerade dabei mich in das große Feld "Stringtheorien" etwas einzuarbeiten und habe dazu erst einmal das halb-populärwissenschaftliche Buch von B. Greene, "Das elegante Universum" gelesen. B. Greene gehört laut Wikipedia zu den wirklich großen Machern (also Erfindern) der Stringtheorie und darf deswegen und m.M. nach als Autorität auf diesem Gebiet angeführt werden.

Daraus ergibt sich zumindest eine gewisse Antwort auf die zweite Frage. Laut B. Greene gibt es nämlich nur fünf wesentlich verschiedene Stringtheorie-Typen, die wiederum nur verschiedene Aspekte einer gemeinsamen Theorie (der M-Theorie mit insgesamt elf Dimensionen) darstellen und teilweise sogar ineinander transformierbar sind. Die Zahl 10^500 ist deswegen schlicht ein Märchen oder betrifft nur sehr unwesentliche Detailaspekte (z.B. als Parameterwert).

Frage 1 und 3 ist sicherlich sehr interessant, aber mit meinem derzeitigen Wissensstand nicht zu beantworten. Ich melde mich gerne wieder, wenn ich dazu mehr weiß. Alternativ könntest Du die Frage ja auch an Herrn Dr. Deiters weiterleiten. Die Hauptseite von astronews.com bietet diese Möglichkeit.
MfG

 

[RPE]

Ein hypothetisch stabiles, geladenes mbH ist also für Abstände größer als die Planck-Länge (auch ohne LXDs), hinsichtlich Gravitation und Elektromagnetismus, von einem geladenen Elementarteilchen praktisch nicht zu unterscheiden.
MfG

Bernhard,

ich werde etwas verunsichert, wenn du von der Nicht-Unterscheidbarkeit oben sprichst und erinnere mich in diesem Zusammenhang an eine Aussage meines Profs., nach der Einstein versuchte (und sicher später auch immer wieder einige andere) aus eben diesen Gebilden Elementarteilchen abzuleiten - allerdings vergeblich. Ich erinnere mich allerdings leider nicht mehr an die Begründung des Scheiterns, die ich aber irgendwie als relativ leicht nachvollziehbar und auch heute noch gültig abgespeichert habe. Kannst du mir da evlt. auf die Sprünge helfen? Da war irgendein ganz entscheidender Unterschied, glaube ich. Wurde da nicht sogar hier schonmal vor ein paar Jahren drüber debatiert?

 

[Bernhard]

Kannst du mir da evlt. auf die Sprünge helfen?

Hallo RPE,

die Antwort ist in der Tat sehr einfach. Beim mBH ist die Masse ein Parameter, der jeden beliebigen Wert annnehmen kann. Beim Elementarteilchen besitzt die Masse dagegen einen festen Wert.

Einstein hatte ursprünglich gehofft, mit Hilfe seiner Feldgleichungen die Massen der Elementarteilchen ausrechnen zu können, was eben so nicht funktioniert, weil die Quantenmechanik bei dieser Sichtweise nicht berücksichtigt wird.
br

 

[RPE]

Bernhard,

ich danke dir für die Antworten. Das hört sich wirklich gut nachvollziehbar an. Das mit dem Teilchenvgl. zumindest.

Den 'Standardwälzer' habe ich auch vorliegen. Allerdings fällt es mir "nicht ganz so leicht" (leichte Untertreibung ), die von dir gemachten Aussagen aus dem EM-Feldtensor abzuleiten. Wenn es dir nichts ausmacht, kannst du mir gerne dazu noch die ein oder andere Erläuterung geben!

RPE

Edit:
Wohl etwas allgmein formuliert...konkret wäre da z.B.

In der Nähe des Ereignishorizontes werden beide Felder deformiert.

Wodurch erkenne ich das?

 

[Bernhard]

Allerdings fällt es mir "nicht ganz so leicht" (leichte Untertreibung ), die von dir gemachten Aussagen aus dem EM-Feldtensor abzuleiten.

Hallo RPE,

mal ganz ehrlich: ich habe diese Aussagen weitgehend von S. 883 übernommen. Dort gibt es die Box 33.2 Teil III. Wenn man jetzt weiß, dass sich die Kerr-Newman-Metrik in Boyer-Lindquist-Koordinaten für r-> \infty auf die euklidische Metrik in Kugelkoordinaten reduziert, wird das em-Fernfeld des allgemeinen Schwarzen Loches wieder verständlich. Die Komponenten des elektrischen Feldes entsprechen dann z.B. dem Coulomb-Feld mit E_r = Q/r² in Kugelkoordinaten, so wie man es von der Elektrodynamik her kennt. Die weiteren Interpretationen finden sich in den Punkten A-E auf S. 883.

Wodurch erkenne ich das?

Das ist naheliegend, weil die Komponenten des Feldtensors die wesentlichen Parameter (z.B. den Kerrparameter a und rho) der Kerr-Newman-Metrik enthalten. Natürlich ist das kein exakter Beweis, weil für die Physik des em-Feldes auch die Metrik selbst berücksichtigt werden muss. S. 883, Punkt E gibt aber noch einen Literaturhinweis. Bei Cohen und Wald (1971) werden angeblich die Deformationen genauer vorgestellt. In §33.3 (MTW) werden die em-Fernfelder grob hergeleitet.

Für eine genauere Beschäftigung mit der Reissner-Nordström-Metrik gibt es die Originalarbeit: Reissner, H. (1916). "Über die Eigengravitation des elektrischen Feldes nach der Einsteinschen Theorie". Annalen der Physik 50 S. 106–120.

BTW: Ich habe z.B. vor rund zwei Jahren einmal versucht einige einfache Geodäten (Kreisbahnen) der Kerr-Metrik zu Fuß auszurechnen, aber auch hier ist es besser auf fertige Lösungen zurückzugreifen (s. §33.5). In dieser Zeit hatte ich auch die Ehre hier im Forum das folgende Thema starten zu dürfen: http://astronews.com/forum/showthread.php?t=2222
MfG

 

[RPE]

Nochmals Danke, Bernhard! Deine Hinweise werden mich sicher eine gute Weile beschäftigen