Urknall und Schwarzschildradius

Flozifan

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Sky Darmos schrieb:
Also mal davon abgesehen dass die Fragestellung fehlgeleitet ist und dass der Schwarzschildradius ohnehin NICHT der Radius eines Schwarzen Lochs ist, spielt der Hubble-Radius keine Rolle. Nach jetzigem kenntnisstand kann das Universum auch größer sein als der Hubble-Radius.

Der Schwarzschildradius ist nur der Umfang eines Schwarzen Lochs geteilt durch 2 pi und da die Raumzeit des Schwazen Lochs gekrümmt ist gilt das Verhältnis d = U/(2pi) nicht.

Vielleicht solltest du dir die ursprüngliche Frage von Rolf und meine Antwort dazu nochmal durchlesen? Ich selle weder die Behauptung auf dass der Hubbleradius eine Rolle für SL spielt noch sonstwas. Ich spreche auch nur vom beobachtbaren Universum und das ist nunmal begrenzt durch den Hubbleradius.
 

Sky Darmos

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Flozifan schrieb:
Vielleicht solltest du dir die ursprüngliche Frage von Rolf und meine Antwort dazu nochmal durchlesen? Ich stelle weder die Behauptung auf dass der Hubbleradius eine Rolle für SL spielt noch sonstwas. Ich spreche auch nur vom beobachtbaren Universum und das ist nunmal begrenzt durch den Hubbleradius.

Die ganze Fragestellung ist doch eh falsch, also is es auch egal was bei der Rechnung rauskommt. Dass der Horizont jenseits des Hubble-Radius liegen würde, bedeutet aber erst recht dass er keine Rolle spielt.

Außerdem hat das, wenn ich mich recht erinnere, auch schon Rolf ausgerechnet.
 
Zuletzt bearbeitet:

Flozifan

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Sky Darmos schrieb:
Die ganze Fragestellung ist doch eh falsch, also is es auch egal was bei der Rechnung rauskommt. Dass der Horizont jenseits des Hubble-Radius liegen würde, bedeutet aber erst recht dass er keine Rolle spielt.

Jaja, schon recht
 

Dilaton

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Ich möchte mir erlauben eine Antwort auf die zu Anfang gestellte Frage zu geben.

Ich beginne mal bei der Theorie der Schwarzen Löcher.
Die Schwarzschildlösung die viele kennen und auf die man sich häufig bezieht, wenn es um das Schwarze Loch geht, ist keine vollständige Lösung der Einsteinschen Gleichungen.
Der Grund dafür ist die schlechte Koordinatenwahl.
Um genau zu sein beschreibt die Schwarzschildlösung die Metrik auf einem Viertel einer vierdimensionalen Mannigfaltigkeit (Menge von Punkten).
Die gesamte Lösung oder besser die maximale erweiterte Lösung nennt man Kruskal Metrik.

Wir als Beobachter wollen uns nun in ein Schwarzes Loch fallen lassen.
Was für eine Physik beobachten wir?
Nehmen wir mal an das Eigenzeitintervall vom Beginn meiner Reise bis zum zusammentreffen mit der Singularität dauert zwei Stunden.
Während dieser zwei Stunden messe ich die ganze Zeit über die Gesamtenergie E in einer kleinen Umgebung meines Raumschiffes.
Ich weiß dass die Gesamtenergie des Universum Ew ist.
Ich stelle nun kurz vor der Kollision mit der Singularität fest, dass komischerweise die Gesamtenergie zunimmt und zu meinem entsetzen konvergiert ihr Wert gegen E -> Ew.
Irgendwie stützt das ganze Universum mit mir in das Schwarze Loch? Wie kann das sein?
Ein Beobachter 2 der den Schwarzschildradius nicht mit passiert hat, wollte dem Beobachter 1 eigentlich noch etwas sagen. Er hat zwei Möglichkeiten dies nachzuholen.
Entweder er stürzt ebenfalls in das Loch oder er wartet bis das Universum kollabiert.
Interessant ist, dass beide Fälle aus mathematischer Sicht äquivalent sind.
Das heißt ein Beobachter der den Schwarzschildradius überschritten hat erfährt dieselbe Physik wie der Beobachter der auf das Ende des Universums wartete.
Oder anders ausgedrückt, würde unser Universum schrumpfen dann wäre das äquivalent zu einem kollektiven Fall im Schwarzes Loch nach passieren des Ereignisshorizontes. Man könnte in diesem Fall sogar behaupten wir befänden uns mit alle den beobachtbaren Sternen in einem riesigen Schwarzen Loch und steuern geradezu auf eine Singularität.
Wenn unser Universum nicht schrumpft sondern expandiert kann man daraus zwei Dinge schließen.
Entweder wir befinden uns in einem Schwarzen Loch und bewegen uns unter einem gewissen Schwung gerade ein wenig in Richtung Schwarzschildradius erreichen ihn aber nicht und stürzen wieder zurück in die Singularität. In diesem Fall würde in unserer Vergangenheit eine nackte Singularität liegen und in der Zukunft liegt der Schwarzschildradius. (diese Zukunft erreichen wir aber nicht). Dieser Schwarzschildradius hängt allerdings nicht von der Masse unseres Universums ab, denn das zugehörige Schwarze Loch ist in einer uns völlig unbekannten Raumzeit eingebettet.
Der zweite Schluss geht davon aus, dass wir und alle beobachtbaren Dinge sich im freien Fall in einer Region der Kruskal Raumzeit befinden die man als Weises Loch bezeichnet.
In diesem Fall wird das Universum ewig expandieren. Ein Schwarzschildradius gibt es hier nicht, weil die Geometrie auf diesem Teil der Mannigfaltigkeit anders ausschaut als da wo das Schwarz Loch ist.
Warum beobachten wir eigentlich keine Weisen Löcher?
Das ist ganz klar, denn der Teil der Kruskalraumzeit, der mit dem Weißen Loch kausal verknüpft ist, kann aufgrund der nackten Singularität nur ein weißes Loch enthalten. In unserem Universum ist dieses eine Weiße Loch schon an den Urknall vergeben.
Was man sich bei einem weißen Loch unter keine Umständen vorstellen darf ist irgend ein Objekt, dass in einer asymptotischen minkowskischen Raumzeit eingebettet ist. Genau diese Vorstellung führt nähmlich zu der Annahme es müsste ja eigentlich viele von diese Objekten geben.
Das weiße Loch ist vielmehr eine in sich abgeschlossene Raumzeit genau wie unser Universum. Niemand fragt ob es im Universum ein Universum gibt.
Die Frage ergibt keine Sinn genauso wie es keinen Sinn macht von einer Raumzeit mit vielen Weissen Löchern zu sprechen.

Die Friedmann Modelle der Kosmologie sind in gewisser Weise evident zu einer frei fallenden Materieansammlung innerhalb einer Kruskal Raumzeit. Nur hinsichtlich dieser Tatsache macht es Sinn überhaupt nach einer Art globalen Schwarzschildradius zu fragen.
 

prim_ass

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Dilaton schrieb:
Ich möchte mir erlauben eine Antwort auf die zu Anfang gestellte Frage zu geben.

Ich beginne mal bei der Theorie der Schwarzen Löcher.
Die Schwarzschildlösung die viele kennen und auf die man sich häufig bezieht, wenn es um das Schwarze Loch geht, ist keine vollständige Lösung der Einsteinschen Gleichungen.
Der Grund dafür ist die schlechte Koordinatenwahl.
Um genau zu sein beschreibt die Schwarzschildlösung die Metrik auf einem Viertel einer vierdimensionalen Mannigfaltigkeit (Menge von Punkten).
Die gesamte Lösung oder besser die maximale erweiterte Lösung nennt man Kruskal Metrik.

Wir als Beobachter wollen uns nun in ein Schwarzes Loch fallen lassen.
Was für eine Physik beobachten wir?
Nehmen wir mal an das Eigenzeitintervall vom Beginn meiner Reise bis zum zusammentreffen mit der Singularität dauert zwei Stunden.
Während dieser zwei Stunden messe ich die ganze Zeit über die Gesamtenergie E in einer kleinen Umgebung meines Raumschiffes.
Ich weiß dass die Gesamtenergie des Universum Ew ist.
Ich stelle nun kurz vor der Kollision mit der Singularität fest, dass komischerweise die Gesamtenergie zunimmt und zu meinem entsetzen konvergiert ihr Wert gegen E -> Ew.
Irgendwie stützt das ganze Universum mit mir in das Schwarze Loch? Wie kann das sein?
Ein Beobachter 2 der den Schwarzschildradius nicht mit passiert hat, wollte dem Beobachter 1 eigentlich noch etwas sagen. Er hat zwei Möglichkeiten dies nachzuholen.
Entweder er stürzt ebenfalls in das Loch oder er wartet bis das Universum kollabiert.
Interessant ist, dass beide Fälle aus mathematischer Sicht äquivalent sind.
Das heißt ein Beobachter der den Schwarzschildradius überschritten hat erfährt dieselbe Physik wie der Beobachter der auf das Ende des Universums wartete.
Oder anders ausgedrückt, würde unser Universum schrumpfen dann wäre das äquivalent zu einem kollektiven Fall im Schwarzes Loch nach passieren des Ereignisshorizontes. Man könnte in diesem Fall sogar behaupten wir befänden uns mit alle den beobachtbaren Sternen in einem riesigen Schwarzen Loch und steuern geradezu auf eine Singularität.
Wenn unser Universum nicht schrumpft sondern expandiert kann man daraus zwei Dinge schließen.
Entweder wir befinden uns in einem Schwarzen Loch und bewegen uns unter einem gewissen Schwung gerade ein wenig in Richtung Schwarzschildradius erreichen ihn aber nicht und stürzen wieder zurück in die Singularität. In diesem Fall würde in unserer Vergangenheit eine nackte Singularität liegen und in der Zukunft liegt der Schwarzschildradius. (diese Zukunft erreichen wir aber nicht). Dieser Schwarzschildradius hängt allerdings nicht von der Masse unseres Universums ab, denn das zugehörige Schwarze Loch ist in einer uns völlig unbekannten Raumzeit eingebettet.
Der zweite Schluss geht davon aus, dass wir und alle beobachtbaren Dinge sich im freien Fall in einer Region der Kruskal Raumzeit befinden die man als Weises Loch bezeichnet.
In diesem Fall wird das Universum ewig expandieren. Ein Schwarzschildradius gibt es hier nicht, weil die Geometrie auf diesem Teil der Mannigfaltigkeit anders ausschaut als da wo das Schwarz Loch ist.
Warum beobachten wir eigentlich keine Weisen Löcher?
Das ist ganz klar, denn der Teil der Kruskalraumzeit, der mit dem Weißen Loch kausal verknüpft ist, kann aufgrund der nackten Singularität nur ein weißes Loch enthalten. In unserem Universum ist dieses eine Weiße Loch schon an den Urknall vergeben.
Was man sich bei einem weißen Loch unter keine Umständen vorstellen darf ist irgend ein Objekt, dass in einer asymptotischen minkowskischen Raumzeit eingebettet ist. Genau diese Vorstellung führt nähmlich zu der Annahme es müsste ja eigentlich viele von diese Objekten geben.


Das weiße Loch ist vielmehr eine in sich abgeschlossene Raumzeit genau wie unser Universum. Niemand fragt ob es im Universum ein Universum gibt.
Die Frage ergibt keine Sinn genauso wie es keinen Sinn macht von einer Raumzeit mit vielen Weissen Löchern zu sprechen.

Die Friedmann Modelle der Kosmologie sind in gewisser Weise evident zu einer frei fallenden Materieansammlung innerhalb einer Kruskal Raumzeit. Nur hinsichtlich dieser Tatsache macht es Sinn überhaupt nach einer Art globalen Schwarzschildradius zu fragen.

Sehr schön...

Dennoch meine ich, dass ein Universum ein neues "gebären" kann. Auch wenn sich dieses "neue" Universum eben dann vom ursprünglichen Abschnürt und damit nicht ein Universum im Universum ist.

Nun stelle ich mir genau dies als Laborexperiment vor, eine Fabrik weißer Löcher eben, die sich aber außerhalb unserer Raumzeit ergießen.

Eine zweite Nachfrage besteht noch einmal im Mechanismus, sich eine sL - wL Kopplung vorzustellen, entweder über die Zeit, ein wL wandelt sich in ein sL, oder aber raumartig, so dass ein sL bei uns eben ein wL in eine andere Raumzeit generiert, hier bliebe dann die Frage nach einer stabilen Brücke (zu Babyuniversen???) ohne Rückfahrschein...
 
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