Womit stopft man schwarze Löcher?

schmurgel

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Hallo,
ich bin Autorin und schreibe gerade einen SF/Fantasyroman und habe eine Frage, die vielleicht ein bisschen doof klingt.
Womit "stopft" oder schließt man ein schwarzes Loch?
soweit ich als Laie mich an den Physikunterricht erinnere, wird das schwarze Loch größer, bzw. seine Anziehungskraft höher, je mehr Materie es verschluckt, stimmt das? Wie kann ich meine Romanfiguren vor dem schwarzen Loch retten?

LG
Elisabeth
 

Orbit

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schmurgel schrieb:
Womit "stopft" oder schließt man ein schwarzes Loch?
Mit Zeit. Sollte eine endliche Menge Zeit nicht genügen, kann man in der Nachspielzeit eine Schadenersatzklage gegen Stephen Hawking einreichen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung
Wie kann ich meine Romanfiguren vor dem schwarzen Loch retten?
Indem Du sie einen weiten Bogen drum herum machen lässt.
Und Dir als Autorin würde ich dasselbe empfehlen. In die Nähe von schwarzen Löchern sollte man sich nur begeben, wenn man was davon versteht. So oder so. Auch wenn da nix wirklich passiert - ist ja nur Fantasy - sind dann schnell die wirklichen schwarzen Löcher in der Gestalt von Verlegern und Literaturkritikern zur Stelle. Gell!
Orbit
 
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mac

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Hallo Elisabeth,

eine 'bessere' Antwort als Orbit sie Dir schon gegeben hat, kann es allenfalls dann geben, wenn Du das zu lösende 'Problem' näher beschreibst. Wenn Du das nicht öffentlich tun möchtest, gerne auch per PN

Herzliche Grüße

MAC
 

Bynaus

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Nun, wenn man natürlich einen grossen Klumpen Materie mit negativer Energiedichte zur Hand hätte... dann könnte man damit das Schwarze Loch kleiner machen... :) Oder ganz auflösen, wenn man nur genug davon findet. Bloss - wo findet man diese exotische "negative Materie"?
 

Klaus

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Womit "stopft" oder schließt man ein schwarzes Loch?
Indem man es zu einem Irrtum der derzeitigen theoretischen Physik deklariert, da schwarze Löcher als solche empirisch bislang nicht belegt sind. Doch auch die alternativ vorhandene Masseanhäufung bietet den Romanfiguren keine besseren Zukunftsaussichten im Fall eines Zusammenstoßens.

Soweit ich als Laie mich an den Physikunterricht erinnere, wird das schwarze Loch größer, bzw. seine Anziehungskraft höher, je mehr Materie es verschluckt, stimmt das?
Ja.

Wie kann ich meine Romanfiguren vor dem schwarzen Loch retten?
Es wäre von ihnen nur sehr schwer zu treffen, weil es äußerst klein und kompakt wäre. Am wahrscheinlichsten wäre noch eine beliebig große Abweichung im Kurs des Raumschiffes durch die Anziehungskraft des schwarzen Lochs.
Die unerwartete Begegnung mit einem Magnetar würde einem SF Roman übrigens deutlich interessantere Möglichkeiten zu dessen Ausgestaltung eröffnen, als die relativ abgedroschene und daher fast langweilige Begegnung mit einem schwarzes Loch... :rolleyes:
 

MGZ

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Ich werde mal die paar etwas respektlosen und unvollständigen Beiträge vor mir ignorieren und selbst ein paar Dinge zu Schwarzen Löchern sagen, die man wissen sollte.

Ein Schwarzes Loch ist aus drei Gründen gefährlich für einen Protagonisten eines Science-Fiction-Buchs.

Zuerst ist da die Strahlung. Jedes Teilchen und jede Staubkorn in der Nähe des Schwarzes Lochs trägt eine extrem hohe Bewegungsenergie. Jedes Teilchen hat eine Umlaufbahn um das Loch, die rechtsläufig oder linksläufig sein kann. Die Teilchen stoßen zusammen und erzeugen energiereiche Gammastrahlung. Oder sie durchschlagen den Strahlenschutz des Raumschiffs und schädigen oder töten die Insassen.

Sollte man einen besonders guten Strahlenschutz besitzen oder das Schwarze Loch grade wenig aktiv sein, ist die zweite Gefahr das stark inhomogene Gravitationsfeld. Ein Raumschiff auf der Umlaufbahn um das Loch bewegt sich auf seiner Schwerpunktbahn. Die Teile des Raumschiffs, die sich näher am Loch befinden, werden stärker angezogen. Die Teile, die sich weiter davon entfernt befinden, erfahren eine höhere Fliehkraft. Das sorgt dafür, dass das Material des Raumschiffs so stark belastet werden kann, dass das Schiff zerreißt. Je kleiner das Schwarze Loch ist, desto eher wird es ein Schiff zerreißen.

Als drittes läuft man in Gefahr, eingesaugt zu werden, wenn man den Ereignishorizont unterschreitet. Dafür müsste man aber direkt auf das Loch zufliegen, sonst fliegt man auf einer niedrigen Umlaufbahn daran vorbei und wird wahrscheinlich zerrissen.

Im Bereich der bekannten Physik würde eine Begegnung Raumschiff-Schwarzes Loch als etwa folgendermaßen ablaufen:

Das Raumschiff kommt in die Nähe des Lochs und tritt in eine mehr oder weniger gefährliche Umlaufbahn ein. Wegen den Gravitationsgesetzen wird das Raumschiff sich auf einer elliptischen Bahn bewegen und irgendwann wieder eine gewisse Maximalentfernung zum Loch erlangen. Dann sollte man die Triebwerke anwerfen und hoffen, dass man genug Treibstoff hat, um die restliche Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.

Falls das Raumschiff irgendwie mit einem Überlichtantrieb entkommen will, es aber aus Gründen des Spannungsbogens nicht darf, schreib irgendwas davon, dass der Überlichtantrieb nicht funktioniert, wenn der Gradient des Gravitationsfeldes zu groß wird.

Wenn du dem Schwarzen Loch irgendwie auf andere Weise ein Schnippchen schlagen willst, dann am Besten nicht auf so brachiale Weise wie mit einem Badewannenstöpsel. Das Schwarze Loch ist das dichteste, schwerste und gefährlichste Objekt im Universum. Es steckt voller Macht, Pathos und Bosheit. Es symbolisiert den Dunklen Schlund in uns allen. Behandle es mit Respekt. ;)

Ach ja: Du wirst die Zeitdilataton mit einbeziehen wollen. Such dir einen Physiker, der dir dazu ein paar Berechnungen anstellt. Das kommt auf jeden Fall besser als eine eigene Schätzung.
 

mac

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Hallo,

Zuerst ist da die Strahlung. Jedes Teilchen und jede Staubkorn in der Nähe des Schwarzes Lochs trägt eine extrem hohe Bewegungsenergie.
Ja.



Jedes Teilchen hat eine Umlaufbahn um das Loch, die rechtsläufig oder linksläufig sein kann.
Atome, Moleküle und Staub werden durch das Magnetfeld der Akkretionsscheibe und die Rotation der Galaxis bereits sehr weit draußen auf eine eher einheitliche Umlaufbahn gedrängt. Erst größere Objekte, Sterne z.B., umrunden ein solches SL, wie das zentrale schwarze Loch der Milchstraße, auf eher zufällig verteilten Keplerbahnen. Siehe dazu z.B: http://www.mpe.mpg.de/ir/GC/index.php




Die Teilchen stoßen zusammen
das tun sie auch, wenn sie nicht gegenläufig um das SL herum fallen.



und erzeugen energiereiche Gammastrahlung.
Ja, auch.



Oder sie durchschlagen den Strahlenschutz des Raumschiffs und schädigen oder töten die Insassen.
das ist die, unter realen Bedingungen (durchschnittliche Gasdichte im interstellaren bzw. interplanetarem Raum) größere Gefahr.

In unserem Sonnensystem, im Abstand der Erdbahn zur Sonne, würde (die Akkretionsscheibe) eines SL mit 3M0 (dreifache Sonnenmasse, Schwarzschildradius knapp 9 km) etwa soviel Energie pro Sekunde abstrahlen, wie es 36 Tausend, pro Sekunde explodierende, Hiroshimabomben auch täten.

Datenbasis für diese Aussage:
Ich habe die hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Interplanetarer_Staub angegebenen 10 Tonnen pro Tag, mit (3*M0/MErde)^(2/3) auf 4,66E6 kg/Tag umgerechnet. Das ist, je nach Bewegungsgeschwindigkeit und Lage der Akkretionsscheibe zur Bewegungsrichtung des SL, höchstens eine Hausnummer.
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem
http://de.wikipedia.org/wiki/TNT
http://de.wikipedia.org/wiki/Zar-Bombe
40% der akkretierten Masse wird durch das SL in Energie umgewandelt. (aus Spektrum der Wissenschaft)
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild-Radius



Sollte man einen besonders guten Strahlenschutz besitzen
was in der realen Welt ziemlich schwierig wäre



oder das Schwarze Loch grade wenig aktiv sein,
was, wie wir sehen sogar im ziemlich leeren Raum unserer Erdbahn ein relativer Begriff ist.



ist die zweite Gefahr das stark inhomogene Gravitationsfeld.
Ja. Das hängt allerdings sehr von der Masse des SL ab. Beim zentralen schwarzen Loch der Milchstrasse spielt diese ‚Gefahr‘ (vor dem Ereignishorizont, für einen 1,8 m langen Menschen) keine Rolle, aber bei einem SL mit drei Sonnenmassen sieht das schon krass anders aus. Hier würde zwischen Kopf und Fuß, sogar noch bei einem Abstand von 2400 km, (270 mal so groß wie der Schwarzschildradius dieses SL), ein Unterschied von gut dem zehnfachen der Erdschwerkraft bestehen.



Wegen den Gravitationsgesetzen wird das Raumschiff sich auf einer elliptischen Bahn bewegen und irgendwann wieder eine gewisse Maximalentfernung zum Loch erlangen. Dann sollte man die Triebwerke anwerfen und hoffen, dass man genug Treibstoff hat, um die restliche Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.
so lange würde ich nicht warten. Das ‚Schneller werden‘ kann gar nicht früh genug eingeleitet werden. Also bereits auf dem Weg hin zum SL. Je langsamer man fast darauf zu fällt, um so näher kommt man daran vorbei und das sollte man eben vermeiden.



Übrigens, ein schwarzes Loch mit 3 Sonnenmassen hat bei gleichem Abstand exakt die selbe Schwerkraft wie ein Stern, der dreimal so schwer ist wie unsere Sonne. Und auch 36000 Hiroshimabomben pro Sekunde sind nur ein winziger Bruchteil (1/200.000.000) der Energie, die unsere Sonne in der gleichen Zeit abstrahlt.

Herzliche Grüße

MAC
 

Luzifix

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ich bin Autorin und schreibe gerade einen SF/Fantasyroman und habe eine Frage, die vielleicht ein bisschen doof klingt.

In den gängigen Scifi-Serien geht man in solch brenzligen Situationen einfach in den "Hyperraum" und kommt jedesmal - oh Wunder! - an einer sicheren Stelle wieder ins gewöhnliche Universum zurück.

Also ich gehe davon aus, daß es außerordentlich schwierig ist, einen SCIFI-Roman zu schreiben, der auch nur annähernd in der Qualität an das heranreicht, was es alles schon gibt. Das ist einem jungen Autor vielleicht nicht so bewußt. Niemand, auch der größte Fan nicht, hat alles gelesen, was schon erdacht wurde. Man blendet es sehr leicht aus, daß andere Leute auch Phantasien haben bzw. hatten. Schon die Vorstellung, daß die bekanntesten Autoren alles alte Knacker sind heute oder sogar schon gestorben, das kann einem, wenn man noch jung ist, total gegen den Strich gehen.

Schreib lieber etwas, wo Du Dich selber wiederfindest und in einem Millieu wo Du Dich bestens auskennst, es muß ja nicht unbedingt in der Gegenwart angesiedelt sein. Freilich ist es nicht verboten, die Szenen mit technisch-physikalischem Hintergrund von einem Kenner auf Widersprüche und Idiotien durchsehen zu lassen. Aber für die eigenen Bücher sollte man schon versuchen, Kompetenz zu erwerben. Oder solche Stellen gekonnt vermeiden. Jedenfalls, wenn es um mehr geht als ein Schulprojekt oder ein Ausschreiben. Wird Dein Text veröffentlicht, dann steht da immerhin Dein Name drunter. Dann willst Du Dich noch nicht dauernd entschuldigen müssen.

Im Übrigen könnte man ein Schwarzes Loch durchaus bereisen, wenn man sich im Orbit eines zweiten SL dem ersten nähert. Da muß aber der nautische Offizier etwas mehr auf der Kirsche haben als den Staub von seinen RT-Vorlesungen!
 
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schmurgel

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danke für die vielen Antworten

@Orbit: guter Tipp das mit der Hawking-Strahlung...

@Mac: ich bin erst beim Ideen sammeln, komme aber gerne darauf zurück, Dich noch mal auszuquetschen :)

@Bynaus: ja, so was in der Richtung hab ich mir auch gedacht...

@MGZ: danke für's Durchspielen

Und an alle, die sich Sorgen machen, dass da eine Autorin etwas schreibt, wovon sie nichts versteht: vielleicht solltet ihr mal drüber nachdenken, selbst zu schreiben (ganz ehrlich gemeint). Wenn ihr dann Fragen über's Schreiben habt, könnt ihr euch ja dann an mich wenden :D
 

Klaus

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Wegen den Gravitationsgesetzen wird das Raumschiff sich auf einer elliptischen Bahn bewegen und irgendwann wieder eine gewisse Maximalentfernung zum Loch erlangen. Dann sollte man die Triebwerke anwerfen und hoffen, dass man genug Treibstoff hat, um die restliche Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.
Das klingt für mich aber nach geradezu peinlicher Blödheit der Besatzung und dem völligen Fehlen einfachster physikalischer Kenntnisse. :eek: Sofern der Treibstoff knapp bemessen ist, muß der Antrieb natürlich in größtmöglicher Nähe zum schwarzen Loch gezündet werden. In diesem Fall könnte das schwarze Loch dem Raumschiff sogar helfen, eine Unmasse an Treibstoff einzusparen. :D
 
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Schmidts Katze

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Es ist auf jeden Fall ein Kegelschnitt ,aber ohne Störung (Dreikörperproblem) eine Hyperbel, und keine Ellipse.

Da Kegelschnitte symmetrisch sind, wirst du das System mit der selben Geschwindigkeit
verlassen, mit der du hineingeflogen bist.

Die Frage ist nur, ob du danach noch in deinem Captain-Sessel sitzt, oder marmeladen-ähnlich auf dem Fußboden verteilt bist.

Grüße
SK
 

MGZ

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Das klingt für mich aber nach geradezu peinlicher Blödheit der Besatzung und dem völligen Fehlen einfachster physikalischer Kenntnisse. :eek: Sofern der Treibstoff knapp bemessen ist, muß der Antrieb natürlich in größtmöglicher Nähe zum schwarzen Loch gezündet werden. In diesem Fall könnte das schwarze Loch dem Raumschiff sogar helfen, eine Unmasse an Treibstoff einzusparen. :D

In großer Entfernung zum Schwarzen Loch ist die Gravitation am kleinsten. Wenn man in der Nähe des Lochs den Antrieb auf volle Kraft stellt, zerreißt man wahrscheinlich das Raumschiff. Ich versuche doch nur, den Spannungsbogen aufrecht zu erhalten. :rolleyes:
 

Alex74

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Eines noch:

Indem man es zu einem Irrtum der derzeitigen theoretischen Physik deklariert, da schwarze Löcher als solche empirisch bislang nicht belegt sind.

Das ist Unsinn.
Gerade bei dem Riesending im Zentrum unserer Galaxie hat man sehr konkrete Messungen z.B. der umkreisenden Sterne, kann daraus die Masse des Massenzentrums berechnen und daraus und der Tatsache, daß bei der immensen gemessenen Masse gleichzeitig nicht sonderlich was an Strahlung kommt, ergibt das ein sehr konkretes Bild des Objekts => Masse, Dichte und damit Schwerkraft so stark daß Strahlung nicht entkommt. Und das entspricht genau dem Bild eines Schwarzen Lochs. Was in dessen Innerem passiert ist wieder eine ganz andere Fragestellung. Auch über die Helligkeitsveränderungen weiter entfernter Objekte kann man einiges über deren Größe aussagen, auch hier müßte erklärt werden wie man (z.B. bei SL im Zentrum anderer Galaxien) Milliarden Sonnenmassen in der Größe unseres inneren Sonnensystems unterbringt.
Die Existenz Schwarzer Löcher ist ebenso gefestigt wie die Existenz von Neutrinos - die hat nämlich auch noch kein Mensch mit eigenen Augen gesehen.

@Alle: ich kann Schmurgel verstehen, gute SciFi-Bücher behandeln auch seltenst SciFi/Weltraum/etc. selbst als das Thema, sondern benutzen es nur als Hintergrund für eine interessante Geschichte; jede Geschichte muß seine eigene Welt aufbauen und das kann eben auch eine im Weltraum sein.

Gruß Alex
 
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