Singularität?

mac

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Hallo,

mir ist ein lange verdrängtes Rätsel wieder eingefallen. Damals gab es niemanden mit dem ich mich darüber austauschen konnte, das ist aber jetzt erfreulicherweise nicht mehr so.

Die Gravitation soll sich schon innerhalb der Planck-Zeit von den übrigen Kräften getrennt haben. Wieso blieb unser Universum dann nicht ein schwarzes Loch? Oder sind wir innerhalb dieses schwarzen Loches? Und wenn das so ist, wieso spricht man dann bei einem schwarzen Loch von einer Singularität?

Herzliche Grüße

MAC
 

Tomoc

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Wieso blieb unser Universum dann nicht ein schwarzes Loch?

warum "blieb"? es war kein schwarzes loch.
es war zwar, laut theorie, die masse des universums in der singularität vorhanden, aber irgendwie muss doch um ein schwarzes loch herum raum sein, damit es seine eigenschaften als SL ausspielen kann, oder? ich glaub, dass sich SL und der urzustand des universums doch unterscheiden...

aber wie meinst du die frage?
 

Tomoc

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außerdem ist ein SL ja genau genommen keine singularität, oder?
oder ist der durchmesser eines SL von dem man spricht, der durchmesser des ereignishorizonts?
 

mac

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Hallo Tomoc,

was tut ein schwarzes Loch? Es krümmt den Raum um sich herum bis er geschlossen ist. Wie macht es daß? Durch ausreichend starke Gravitation.

Was macht die Gravitation eines ganzen Universums, direkt nach der Planck Zeit konzentriert auf ein ziemlich kleines Volumen? Es krümmt den Raum um sich herum. Zumindest das sollte doch der gleiche Vorgang sein? In dem Moment wo der Raum geschlossen um die Masse herum ist, glaubt man von außen es entsteht eine Singularität. Und von innen nicht?

Von innen sehen wir nicht was außen ist. Von außen sehen wir nicht was innen ist. Beide male eine geschlossene Raumkrümmung, beide male kann sich ein Raum nur schließen wenn einer da ist, beide male kann er sich nur schließen wenn ausreichend Masse auf ausreichend kleinem Raum konzentriert ist.

Du nimmst diese Unterscheidung: Unser Raum hat sich um unsere Masse aus dem Nichts heraus drumherumgekrümmt, während der Raum, der sich um ein schwarzes Loch krümmt, aus unserem Raum sozusagen abgezwackt wird, als gegeben hin. Gibt es einen Hinweis, der diese Unterscheidung rechtfertigt oder plausibel erscheinen läßt?

Herzliche Grüße

MAC

Nachtrag: Deinen Zweiten Post hab' ich erst nach Abschicken dieses Posts gelesen. Ja, der Durchmesser ist der Ereignishorizont!
 

ispom

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afaik gab es auch damals schon die alles beherrschende Dunkle Energie, die auch heute noch das Universum auseinandertreibt,
die könnte doch für die Inflation gesorgt haben

meint Ispom
 

mac

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Hallo ispom,
afaik gab es auch damals schon die alles beherrschende Dunkle Energie, die auch heute noch das Universum auseinandertreibt,
die könnte doch für die Inflation gesorgt haben
und warum meidet die den Raum, den ein schwarzes Loch um sich herum krümmt? Und warum konnte die Masse unseres Universums den Raum um sich herum krümmen, gegen den 'Willen' dieser dunklen Energie? Oder ist der Raum offen? Dann müßte es doch einen Rand für die Masse geben, und keine Hintergrundstrahlung? Und noch ein paar ziemlich unangenehme Sachen. Oder sehe ich das falsch? Und die Eigenschaften dieser dunklen Energie erst: Ihre Raumdichte nimmt mit der Expansion nicht im gleichen Ausmaß ab, wie die Raumdichte der Gravitation? Wenn doch, wie schafft sie es dann, die Expansion zu beschleunigen?

Also ganz grundsätzlich: Ich bin sicher es gibt gute, plausible Erklärungen. Nur habe ich noch nie davon gehört, noch nicht einmal meine Eingangsfrage ist mir irgendwo begegnet, was mich schon ein wenig wundert.

Herzliche Grüße

MAC
 

ispom

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Und warum konnte die Masse unseres Universums den Raum um sich herum krümmen, gegen den 'Willen' dieser dunklen Energie

anfangs ging ja die Krümmung gegen unendlich, jetzt müssen wir lange nach einer Krümmung suchen....

wie schafft sie es dann, die Expansion zu beschleunigen?

Also ganz grundsätzlich: Ich bin sicher es gibt gute, plausible Erklärungen

nee, die gibts eben noch nicht! die dE ist mysteriös wie ein Poltergeist, den man hört aber nicht sieht...

guter Vergleich?

zweifelnde Grüße von Ispom
 

jonas

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Ich hab mal nur für Spass mit Excel den Schwarzschildradius der Masse des Universums ausgerechnet. Als ich das Ergebnis gesehen habe, war ich einigermassen platt und dachte an einen Fehler im Spreadsheet. Aber als ich die Masse der Erde und die der Sonne eingegeben habe, passte das Ergebnis.

Folgendes habe ich zugrundegelegt:
M(Sonne) = 1,99E30 Kg
M(Milchstrasse) = 1,9E12 M(Sonne)
Anzahl Galaxien = 100 Milliarden M(Milchstrasse)
==> Masse Universum 3,77E53 Kg
Schwarzschildradius = 2*G*m/c^2 = 5,6E26 meter oder 59 Milliarden Lichtjahre (!!!:eek: :eek: :eek:!!!)

Habe ich mich verrechnet oder hat Mac recht ... wir leben in einem schwarzen Loch? :confused:

Total verwirrte Grüsse
Jonas
 

jonas

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Eigentlich wollte ich mit der Rechnung nachweisen, dass sich das Universum schneller expandiert hat, als die Gravitation die Chance hatte ihre Wirkung zu entfalten... wegen laufender Materie-Antimaterie-Anihilation, und weiss Gott was noch. Und dann komme ich auf so einen Schwarzschild Radius.

Es kann doch wohl nicht sein, dass Generationen von Astrophysikern dies übersehen hätten. Bitte sagt mir wo mein Rechen- und Denkfehler ist. Ich kann sonst heut' Nacht nicht schlafen :D
 

mac

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Hallo Jonas,

ich glaube weder daß hier ein Rechenfehler noch ein Denkfehler vorliegt. Höchstens in der Form: Da muß man aber auch noch dieses und jenes einbeziehen?

Viel interessanter ist die Frage, kann das Universum größer als sein Schwarzschildradius werden, und was passiert dann? Ist der Raum innerhalb der Raumkrümmung größer, als außerhalb der Schwarzschildradius?

So, wenn ich mich nicht so drauf freuen würde mit meiner Frau bis Freitag nach Dresden zu fahren, würde ich mich jetzt ärgern, daß ich hier nicht weiter diskutieren kann. Bin sehr gespannt ob, und wie sich diese Diskussion weiterentwickelt. Verstanden was ich meine, habt Ihr ja. Bis dann,

Euer

MAC
 

Toni

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Hallo jonas,

anscheinend bist Du ein verkanntes Genie? ;) Wenn das Universum 13,6 Mrd. Jahre alt ist und unsere besten Teleskope 10-12 Mrd. Lichtjahre weit blicken können, so ergibt dies immerhin eine Raumkugel von 20-24 Mrd. Lichtjahren Durchmesser!

Nun hatte ich vor längerer Zeit mal einen wissenschaftlichen Beitrag im TV gesehen, wo es um die vermutlich wahre Größe unseres Universums ging. Dort meinte man, dass sich das Universum zu einer frühen Phase mit mehrfacher Lichtgeschwindigkeit ausgebreitet hatte und heutzutage deswegen wesentlich größer sei, als unsere besten Teleskope aufgrund der Begrenzung durch die Geschwindigkeit des Lichts jemals blicken könnten! Das, was wir von unserem Standort aus sehen, ist nur ein kleiner Teil, vergleichbar mit einem kleinen Ballon innerhalb eines viel größeren Ballons. Ob dabei irgend eine Stelle unseres Beobachtungs-Ballons mit dem äußeren Rand des Universum-Ballons zusammenfällt, ist unklar, aber auch unwahrscheinlich.

Wenn ich jetzt mal unseren 24 Mrd.-Lichtjahre-Ballon in den von Dir berechneten 59 Mrd.-Lichtjahre-Ballon hineinstecke, so sehe ich, dass noch viele andere Beobachter innerhalb Deines Ballons hineinpassen, ohne dass diese sich jemals zu Gesicht bekämen. :(

In dieser TV-Sendung, kann ich mich erinnern, war der dargestellte Universum-Ballon jedoch noch wesentlich größer, mindestens doppelt so groß! :eek: Aber dies kann ja an Deiner zu gering angenommenen Gesamtmasse aller Galaxien des Universums liegen ... :cool:

Geniale Grüße von
Toni
 

Raumgleiter

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Interessant wäre doch nun mal zu wissen, welche Temperatur an der Oberfläche des Ereignishorizonts herrscht. Ist nur ne Idee, aber kann es sein, daß die kosmische Hintergrundstrahlung, die wir messen können, die "Außenhaut" von Macs hypotetischen Schwarzen Loch, in dem wir uns eventuell befinden, darstellt?

Gruß
Mario
 

Toni

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Hallo "Raumgleiter" Mario,

... kann es sein, daß die kosmische Hintergrundstrahlung, die wir messen können, die "Außenhaut" von Macs hypotetischen Schwarzen Loch, in dem wir uns eventuell befinden, darstellt?
also, definitiv "jein"! ;) "Hintergrundstrahlung" heißt nicht wirklich, dass sie "vom Hintergrund aus" strahlt, also sozusagen von der Außenhaut von MAC's Universum-Superballon. "Hintergrundstrahlung" bedeutet lediglich, dass diese, auch bekannt als 3-Kelvin-Strahlung, hinter jeder anderen Art von gemessener Strahlung hinterlegt ist. Sie ist ja bekanntlich ein Überbleibsel des Urknalls, überall und an jedem Punkt des Universums messbar und selbst wenn Du Dich in einen absolut strahlensicheren Bunker mit hundertprozentiger Abschirmung begibst, wirst Du immer diese Hintergrundstrahlung messen können! :cool:

"Jein" übrigens deshalb, weil diese Strahlung durchaus bei der Ausdehnung von MAC's Super-Singularität von der Außenhülle (dem Ereignishorizont) an jedem Punkt zurückgelassen worden sein kann. Die "Außenhaut" selbst stellt die "Hintergrundstrahlung" aber mit Sicherheit nicht dar. :mad:

Klärende 3-Kelvin-Grüße von
Toni
 

Tomoc

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o verdammt, ich denk immer, ich kenn mich einigermaßen aus...

was war nochmal der schwarzschildradius?
 

jonas

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o verdammt, ich denk immer, ich kenn mich einigermaßen aus...

was war nochmal der schwarzschildradius?

Das ist der Abstand von einer Masse ab dem die Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit wird. Die Fluchtgeschwindigkeit berechnet man mit v=Sqr(2Gm/r) G= Gravitationskonstante, m=Masse, r= Abstand zum Massezentrum.

Setzt man für v die Lichtgeschwindigkeit und löst nach r auf so erhält man den Schwarzschildradius.
 

Tomoc

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Das ist der Abstand von einer Masse ab dem die Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit wird. Die Fluchtgeschwindigkeit berechnet man mit v=Sqr(2Gm/r) G= Gravitationskonstante, m=Masse, r= Abstand zum Massezentrum.

Setzt man für v die Lichtgeschwindigkeit und löst nach r auf so erhält man den Schwarzschildradius.



bahnhof...
 

jonas

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hmmm, Bahnhof? Naja, dann versuche ich es mal etwas ausführlicher.

Wenn man auf der Erde einen Stein in die Höhe wirft, dann kommt er nach einer Weile wieder herunter. Der Stein hatte vielleicht eine Geschwindigkeit von 5 metern pro Sekunde. Nimmt man ein Gewehr und schiesst senkrecht nach oben, so kommt das Projektil auch wieder herunter, aber erst viel später als der Stein. Das Projektil hatte vielleicht 1200 meter pro Sekunde. Die Fluchtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, bei der der Stein ewig weiterfliegt und erst in unendlicher Entfernung zum Stillstand kommt. Auf der Erdoberfläche sind das etwas über 11 Kilometer pro Sekunde. Von der Oberfläche des Jupiter sind bereits knapp 60 km/s dafür nötig, von der Sonnenoberfläche schon gut 600 km/s.

Je schwerer ein Körper ist, desto höher muss die Geschwindigkeit sein, um aus seinem Gravitationsfeld dauerhaft zu entkommen.

Je weiter man von eim Himmelskörper weg ist, desto geringer wirkt seine Schwerkraft. Sie verteilt sich sozusagen im Raum. Und umgekehrt, je näher man dran ist, umso stärker zerrt der Körper. Die Kraft, die man aufwenden muss (und damit die Geschwindigkeit) um einen Himmelskörper für immer hinter sich zu lassen ist also abhängig von der Entfernung.

Jetzt kommt ein Schritt, der wichtig ist: Der Abstand, von dem aus gemessen wird ist der Schwerpunkt des Himmelskörpers. Bei Planeten ist das in der Regel sein Mittelpunkt. Das ist also "r" in obiger Formel.

Und man muss die Masse komplett unter sich haben. Würde man sich in die Erde eingraben Richtung Mittelpunkt, so gilt die Formel nicht mehr.

Presst man die Erde nun zusammen auf, sagen wir mal 6000 Km Durchmesser anstatt 12000, so hätte man immer noch die selbe Masse unter sich, wäre aber näher am Schwerezentrum. Um den selben Stein nun gleich hoch zu werfen muss nun viel mehr Kraft aufgewendet werden. Seine Geschwindigkeit, wenn er die Hand verlässt muss deutlich höher sein. Dementsprechend ist dann auch die Geschwindigkeit höher, die nötig ist um die Erde dauerhaft zu verlassen.

Presst man die Masse der Erde nun weiter zusammen, im Fall der Erde auf ein Kügelchen von 9 millimeter Radius, so muss der Stein mit Lichtgeschwindigkeit die Oberfläche verlassen. Da dies die absolute Höchstgeschwindigkeit in diesem Universum ist, ist dieser Erdradius eine wichtige Grenze. Presst man die Erde nur noch ein Stückchen weiter zusammen, so könnte nichts mehr entkommen, alles würde wieder zurückfallen. Diesen kritischen Radius einer Masse nennt man Schwarzschildradius.
 

Tomoc

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danke, das war jetzt sehr ausführlich und gut erklärt, aber auch sehr unglaublich, muss ich sagen! das ist mir nämlich ganz neu!

danke!
 

ispom

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Hallo Ihr Rechenkünstler,

könnt ihr berechen, wie hell das Schwarze Loch im galatischen Zentrum an unserem Himmel scheinen würde, hätten wir nicht die absorbierenden Dnstschleier dazwischen?

„unser“ SL ist ja mit nur einigen mio Sonnenmassen sehr mickrig,
würde es trotzdem den Vollmond überstrahlen?

wäre ein grandioser Anblick, so ein leuchtendes SL (mit jets!) im Schützen

phantasievolle Grüße von Ispom
 

Toni

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Hallöchen ispom,

könnt ihr berechen, wie hell das Schwarze Loch im galatischen Zentrum an unserem Himmel scheinen würde, hätten wir nicht die absorbierenden Dnstschleier dazwischen?

„unser“ SL ist ja mit nur einigen mio Sonnenmassen sehr mickrig,
würde es trotzdem den Vollmond überstrahlen?

wäre ein grandioser Anblick, so ein leuchtendes SL (mit jets!) im Schützen
irgendwie musst Du eine Tube Tipp-Ex unter Deiner Tastatur liegen haben? :rolleyes: Oder hat das "galatische Zentrum" irgend etwas mit den alten Galatern zu tun? :( Oder was z.B. sind "Dnstschleier"? ;) - Aber, nun gut, Spaß beiseite, Ernst komm vor!

Unser supermassives SL im Zentrum der Milkyway ist zur Zeit inaktiv. Du wirst also in absehbarer Zeit keine herrlich schimmernden Jet-Ausbrüche sehen können. :mad: Es soll von den Sternen, die sehr dicht drumherum kreisen, keiner zu nahe an dem SL vorbeisausen, um hineingezogen zu werden. - Schade! Würde ich auch ganz gerne mal sehen ...

Leicht enttäuschende Grüße von
Toni
 
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