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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Ausdehnung des zentralen Schwarzen Lochs



Horst
12.10.2005, 11:01
Welche Ausdehnung hat das S.Loch unserer Milchstraße in km?

Horst

Sky Darmos
16.10.2005, 04:02
Welche Ausdehnung hat das S.Loch unserer Milchstraße in km?

Wie schonmal erwähnt hat ein Schwarzes Loch einen Umfang von 4piGM/c^2. M=Masse, G=Gravitationskonstante, pi=3,14... Die Masse beträgt ungefähr. 3,6 Million Sonnenmassen. Eine Sonnenmasse=1,989*10^30kg

Sky Darmos
16.10.2005, 04:04
Welche Ausdehnung hat das S.Loch unserer Milchstraße in km?

Hää, genau du hast das selbe doch schonmal vor ein paar Tagen gefragt!
Warum fragst du denn jetzt nochmal??

Horst
16.10.2005, 05:40
Ich hatte deshalb schon einmal gefragt, weil die Massengröße mir keine Vorstellung über die Ausdehnung gibt.
Was mich interessiert ist die Dimension in Kilometern, wobei als sogenannte Abmessung wohl der Ereignishorizont dienen könnte.

Horst :confused:

thbe
16.10.2005, 12:12
Das würde mich auch mal interessieren und wie stark steigt die Gravitation bei Massenzunahme? Bei 3 Mio Sonnenmassen kann das doch nicht linear passieren, oder?

Sky Darmos
16.10.2005, 16:12
Ich hatte deshalb schon einmal gefragt, weil die Massengröße mir keine Vorstellung über die Ausdehnung gibt.

Dazu is ja die Formel gut. Ok, dir fehlen vielleicht die Zahlenwerte der Konstanten: G = Gravitationskonstante = 6,673*10^11 (m^3/kg*s^2), c = Lichtgeschwindigkeit = 299792458 (m/s), Sonnenmasse = 1,989*10^30 kg.
Wenn du das so eingibst dann bekommst du 5,7*10^10 m. Das sind etwa 57 Millionen Km.

Sky Darmos
16.10.2005, 16:16
Bei 3 Mio Sonnenmassen kann das doch nicht linear passieren, oder?

Die Nichtlinearität äußert sich darin, dass die Masse eines Schwarzen Lochs das aus der Verschmelzung zweier anderer Schwarzer Löcher entstanden ist, größer ist als die Summe der Massen der Ursprünglichen S.L. Und das Obwohl 50% der Massenenergie der Ursprünglichen S.L. in Form von Gravitationswellen abgestrahlt werden. Wenn in diesem Text "masse durch "Fläche" ersätzt dann hast du gernau das "Flächenvergrößerungstheorem" das Hawking um 1965 bewies.

thbe
18.10.2005, 12:13
Also ist Masse eine Erscheinungsform des Raumes? Ich kenne leider nur ein paar populärwissenschaftliche Bücher älteren Datums, die ich vor längerer Zeit gelesen hab. Da kann ich mich an H. nicht erinnern. Wäre dankbar für ein paar Empfehlungen und Benennung von Bezugsquellen.

Zu Deiner Diskussion mit No Urknall:

Nach N. U. s Theorie wäre es möglich, daß ein "Urknall" in einem SL stattfindet, oder? Dies würde ich mir aus meinem Selbstverständnis heraus so vorstellen können, ich meine wir leben in einem Universum in einer Singularität eines SL in einem größeren Universum.

Dann habt ihr noch was von 17 Dimensionen diskutiert, gibt es da schon Erkenntnisse wieviele Dimensionen logisch vorhanden sind und welcher Art diese sind?

Ich persönlich könnte mir vorstellen, daß die Zeit auch dreidimensional ist, was heißt, daß dadurch die räumlichen Dimensionen ins unendliche gehen könnten.

Sky Darmos
18.10.2005, 16:48
Also ist Masse eine Erscheinungsform des Raumes? Ich kenne leider nur ein paar populärwissenschaftliche Bücher älteren Datums, die ich vor längerer Zeit gelesen hab. Da kann ich mich an H. nicht erinnern. Wäre dankbar für ein paar Empfehlungen und Benennung von Bezugsquellen

Eines der besten populärwissenschaftlichen Bücher ist wie ich finde "Gekrümmter Raum und verbogene Zeit" von Kip S. Throne. Es ist aber sehr Teuer. Mindestens 30 Euro! Du kannst dir auch "Jenseits der Zeit" von Gribbin holen, aber das ist nicht annähernd so gut. Ich würde dir das erstgenannte Buch sehr empfehlen auch wenn es so teuer ist!
Zur QUantentheorie kann ich "Auf der Suche nach Schrödingers Katze empfehlen.


Nach N. U. s Theorie wäre es möglich, daß ein "Urknall" in einem SL stattfindet, oder? Dies würde ich mir aus meinem Selbstverständnis heraus so vorstellen können, ich meine wir leben in einem Universum in einer Singularität eines SL in einem größeren Universum.

Ich kann das nicht recht in verbindung mit dem Bringen was NoUrknall da vor langer Zeit gesagt hat. Dass aus Schwarzen Löchern neue Universen entstehen ist aber eine existierende Theorie (Siehe "Warum gibt es die Welt?" von Lee Smolin). Lee Smolin hat sie sogar zu einer Art Evolutionstheorie weiterentwickelt, wonach sich die Naturkonstanten von Universum zu universum leicht unterscheiden und es zu einer Art Evolution kommt, Die Universen mit den meisten Schwarzen Löchern haben die meisten Nachkommen und auch dei meisten Sterne, weil SL ja aus Sternen entstehen und eben dadurch auch das meisten Leben.
Eine interessante Idee. Allerdings wird dabei die Relativitätstheorie allzu großzügig angewendet. An der Singulatität eines Schwarzen Löch sollte sie ihre Gültigkeit verlieren.


Dann habt ihr noch was von 17 Dimensionen diskutiert, gibt es da schon Erkenntnisse wieviele Dimensionen logisch vorhanden sind und welcher Art diese sind?

Nein, es war von 11 Dimensionen die rede. Die gibt es nach der M-Theorie - die Superstringtheorien sind Teil davon. 3 großräumige, 6 aufgewickelte, eine etwas anders geartete kleine Dimension und eine Zeitdimension. Die nicht supersymmetrischen Stringtheorien hatten 26 Dimensionen.


Ich persönlich könnte mir vorstellen, daß die Zeit auch dreidimensional ist, was heißt, daß dadurch die räumlichen Dimensionen ins unendliche gehen könnten.

Wie kommst du denn auf drei Dimensionen? Beobachter in verschiedenen Bezugssystemen können sich immer durch einen Pytagoras in drei Raum und einer Zeitdimension einigen. Wobei letztere Imaginärwerig ist.

Schöne Grüße, Sky.

PS: Hätte nicht gedacht dass so alte Beiträge auch gelesen werden...

thbe
23.10.2005, 20:16
Danke erst mal für die Buchtipps!

Du hast mich jetzt ermutigt, ein eigenes Thema zu starten, vielleicht guckst Du ja mal rein.

Ich werde es "Die Zeit und Realitäten" nennen, mal sehen ob es jemand interessiert? (Hoffentlich krieg ich das hin!)

Sky Darmos
23.10.2005, 21:27
Hallo thbe,

Du hast mir noch nicht die Frage beantwortet wie du auf genau drei Dimensionen kommst. Wie schonmal erwähnt können sich Beobachter in verschiedenen Bezugssystemen durch einen Phytagoras in drei Raum und einer Zeitdimension einigen. Wo du deine drei Dimensionen hernimmst weiss ich nicht.

Gruß,
Sky.

Bernhard
12.11.2005, 22:22
Hallo Horst,

den Ereignishorizont kann man sich als Kugel um die eigentliche Materiesingularität vorstellen. Da aufgrund der Gravitationskräfte kein Licht und damit keine Informationen über den Ereignishorizont ausgetauscht werden können, ist es eine gute Größe, um die Ausdehnung des schwarzen Loches zu beschreiben.

Da Du mit Ausdehnung vermutlich den Durchmesser meinst, hier meine Berechnung. Das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße hätte nach Skys Angaben einen Durchmesser von etwa 21 Mio. km. Würde man also unsere Sonne durch das zentrale schwarze Loch unserer Heimatgalaxie ersetzen, würde der Ereignishorizont die Entfernung vom Sonnenmittelpunkt bis zum Merkur in etwa halbieren.

In dem Literaturtip befindet sich übrigens ein Tippfehler. Der Autor heißt Kip S. Thorne und nicht Throne.

thla
25.12.2005, 17:01
Die Frage nach der Größe eines schwarzen Lochs ist sehr interessant. Ich bin der Meinung, dass die Ausdehnung vom Ereignishorizont relativ stetig zunimmt. Der Grund ist die Expansion vom Universum.
Lassen Sie es mich erläutern.
Mit seiner Entstehung, wird es in der Zeit eingefroren. Außerhalb vom Ereignishorizont geht die Zeit weiter und das Universum expandiert, im gleichen Verhältnis expandiert auch das schwarze Loch, wenn es inaktive ist.
Man kann es sich so vorstellen; wenn der Raum die Oberfläche von einem Ballon ist, der Durchmesser die Zeit und eine Kugel auf der Ballonoberfläche so platziert wird, dass sich ihr Radius nicht mehr verändern kann.
Bläst man den Ballon weiter auf, so entsteht über der Kugel ein Krater, dessen Durchmesser stetig zunimmt.
Das bedeutet, dass Informationen, die auf den Ereignishorizont treffen, dort in der Zeit eingefroren werden. Informationen die nacheinander auf den Ereignishorizont treffen, können sich nie begegnen. Würde man die Oberfläche vom Krater abtasten, ähnlich wie der Kopf die Scheibe einer Festplatte, so könnte man diese Informationen lesen.
Aber, so werden sich einige Fragen, die Wirkung von einem schwarzen Loch ist so, als würde seine Masse stetig zunehmen. Ein Widerspruch? Ich meine nein, denn Masse ist nicht gleich Masse, mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Masse zu.
Die Zeit ändert sich, und dadurch auch die natürlichen Konstanten. Das bedeutet, zu jedem Zeitpunkt sind die natürlichen Konstanten konstant, aber nicht zu einem Anderen.
Kann sich jemand mit meiner Theorie nicht anfreunden, so muss er sich Fragen, wie groß muss der ursprüngliche Stern gewesen sein oder wie viel muss das schwarze Loch gefressen haben um zu einer Masse von Millionen vom Sonnenmassen zu kommen?

Sky Darmos
11.01.2006, 10:59
Außerhalb vom Ereignishorizont geht die Zeit weiter und das Universum expandiert, im gleichen Verhältnis expandiert auch das schwarze Loch, wenn es inaktive ist.

Hallo,
Nein, gravitativ gebundene Systeme werden nicht von der globalen Expansion beeinflusst. Deshalb expandiert auch die Milchstraße nicht. Sie ist ein gravitativ gebundenes System.
Viel Spass im Forum!
Schöne Grüße, Sky.
PS: Das Thema hatten wir hier übrigens schon ein paar mal.

Sky Darmos
11.01.2006, 11:17
Ich bin der Meinung, dass die Ausdehnung vom Ereignishorizont relativ stetig zunimmt.

Die Größe des relativen Horizonts nimmt sprungartig zu wenn das Schwarze Loch Materie aufnimmt.
Die Größe des absoluten Horizonts nimmt kontinuierlich, in der Erwartung bald Materie zu verschlingen, zu. D.h. der Absolute Horizont verhält sich teleologisch, d.h. zielgerichtet.
Der absolute Horizont ist der Horizont auf dessen Größe sich alle Beobachter in allen Bezugssystemen einigen können wenn sie ihre verschiedenen räumichen und zeitlichen Werte in die Lorentzintervallformel eingeben um eine raumzeitliche Größe zu erhalten (Raumzeit-Pytagoras).


Mit seiner Entstehung, wird es in der Zeit eingefroren. Außerhalb vom Ereignishorizont geht die Zeit weiter

Nein, die Zeit bleibt nur an der hypothetischen Singularität stehen. Dort versagt die ART. Je nach Typ des Schwarzen Lochs, kann das aber selbst wenn die Singularität direkt vor einem liegt keine Rolle spielen, da keine Lichtstrahlen von ihr ausgehen können. Sie liegt sozusagen nicht vor einem im Raum sondern in der Zukunft.


und das Universum expandiert, im gleichen Verhältnis expandiert auch das schwarze Loch, wenn es inaktive ist.

Wäre dem so dann würde niemand etwas von der Expansion merken, da sich eh alles vergrößern würde. Da wir es hier mit gravitativ gebundenen System zu tun haben gilt diese Schlussfolgerung hier nicht.


Das bedeutet, dass Informationen, die auf den Ereignishorizont treffen, dort in der Zeit eingefroren werden. Informationen die nacheinander auf den Ereignishorizont treffen, können sich nie begegnen. Würde man die Oberfläche vom Krater abtasten, ähnlich wie der Kopf die Scheibe einer Festplatte, so könnte man diese Informationen lesen.

Es gibt keinen Zeitstillstand am Ereignishorizont.


Kann sich jemand mit meiner Theorie nicht anfreunden, so muss er sich Fragen, wie groß muss der ursprüngliche Stern gewesen sein oder wie viel muss das schwarze Loch gefressen haben um zu einer Masse von Millionen vom Sonnenmassen zu kommen?

Nur die Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien haben solche Massen. Gewöhnliche Schwarze Löcher haben nicht mehr als 15 Sonnenmassen.
Es gibt Hinweise dass die zentralen Schwarzen Löcher gemeinsam mit den Galaxien entstanden sind.
Ob ich mich mit deiner Theorie anfreunden kann hängt davon ab ob sie mit den Beobachtungsdaten, b.z.w. den etablierten Theorien konform ist - in erster Linie Relativitätstheorie und Quantentheorie.

mac
25.04.2006, 23:25
Hallo Sky,

ich bin beim Lesen aller Beiträge zu schwarzen Löchern auf diese Aussage gestoßen. (haben Du und auch andere User schon in anderen Themen auch geschrieben)


Nein, gravitativ gebundene Systeme werden nicht von der globalen Expansion beeinflusst. Deshalb expandiert auch die Milchstraße nicht. Sie ist ein gravitativ gebundenes System.

ich hoffe daß ich verstehe was qualitativ damit gemeint ist.

Leider finde ich keine quantitativen Aussagen dazu. Ohne eine quantitative Beschreibung erscheint mir diese Aussage aber sinnlos und falsch, denn gravitativ gebunden ist ja wohl alles was wir auch im weitesten Sinne sehen können.

Kannst Du mir eine Quelle mit einer nicht zu anspruchsvollen Beschreibung dieses Begriffes nennen? Oder eine Formel wie weit Beschleunigung die Hubblekonstante dämpft? Oder woher man weis das eine gravitative Bindung die Ausdehnung verhindert?

Herzliche Grüße

MAC

Bynaus
26.04.2006, 08:09
Ganz einfach, weil der Effekt der Expansion vernachlässigbar klein ist, z.B. gegenüber der natürlichen thermischen Bewegung.

Hubblekonstante: 70 km/s / Megaparsec. Rechnen wir das in m/s / m um, erhalten wir ca. 70000 / (1000000 * 3.26 * 300000000 * 3600 * 24 * 365.25) = 2.2e-18. Das heisst, pro Sekunde entfernen sich zwei Punkte, die 1 m voneinander entfernt sind, um 2.2e-18 m voneinander. Nehmen wir mal einen typischen Atomabstand von 1 Angström, dann sind wir schon bei 2.2e-28 m... die thermische Bewegung der Teilchen kann aber Veränderungen in der Position von bis zu 10% ihres gegenseitigen Abstands ausmachen. Eine Expansionsbewegung geht dabei völlig unter.

mac
26.04.2006, 19:14
Hallo Bynaus,

erst mal Danke für Deine Antwort!

Das war mir aber schon klar. Eben um dieses Ergebnis der Rechnung geht es mir ja, denn es führt zu einer Abstandsvergrößerung der Erdbahn von rund 10 m pro Jahr. Das wäre 100 mal mehr, als gemessen wird.

Genau dieser Unterschied zwischen Berechnung und Messung wird (überall wo ich darüber etwas lesen konnte) mit gravitativer Kopplung erklärt. Sky hat sogar von Objekten so groß wie die Milchstraße gesprochen, die dieser Koppelung unterliegen.

Deine thermische Erklärung leuchtet mir zwar bei kleinen Abständen ein, aber sie hat ja keinen Bezug zum Begriff gravitative Koppelung. Und ab irgendeiner Entfernung kann sie auch keine Rolle mehr spielen, da die Rotverschiebung ja gemessen wird.

Wie rechnet man das?

Herzliche Grüße

MAC

Bynaus
26.04.2006, 20:25
Ach so, jetzt verstehe ich, was du meinst. Du gehst offenbar davon aus, dass die Expansion des Universums "homogen" erfolgt, das heisst, dass es keine Bereiche gibt, die sich stärker bzw. schwächer ausdehnen. Vielleicht hat die Gravitation eine Art "Abschirmungseffekt", das heisst, je nach lokalem Energieinhalt bzw. lokaler Raumkrümmung tritt die Expansion stärker oder schwächer auf (was auch erklären würde, weshalb das Universum mit zunehmender Grösse schneller expandiert - der Energiegehalt nimmt ab und damit die Beschleunigung zu). Aber ich gebe zu, ich bewege mich hier auf sehr spekulativem Terrain.

Ansonsten würde ich sagen, wird die Expansion der Erdbahn ebenfalls durch lokale Effekte überdeckt: so wie die thermische Bewegung die Expansion von Materie im Hintergrund "ertrinken" lässt, lassen wohl die verschiedenen Gravitationskräfte (Gezeiten von Mond und Sonne, andere Planeten insb. Jupiter) die "Expansion" in den Hintergrund treten (oder um 2 Grössenordnungen schrumpfen).

mac
26.04.2006, 20:55
Aha! So gesichert, wie ich das aus den Posts von Sky und auch Anderer geschlossen hatte, scheint die Ganze Sache ja dann gar nicht zu sein. Das wäre auch eine Erklärung warum ich nichts Brauchbares darüber gefunden habe.

Vielen Dank jedenfalls für Deinen Post!

Herzliche Grüße

MAC

komet007
26.04.2006, 21:08
Hallo Ihr beiden. Dieses Thema kam doch vor kurzem erst zur Sprache, als wir diskutierten, ob die Vergrößerung der Umlaufbahn der Erde um die Sonne mit der Expansion zusammenhängen könnte (ich finde leider das Thema gerade nicht mehr).
Die plausibelste Theorie war, dass der vergrößerte Radius wohl unmittelbar mit dem Masseverlust der Sonne zusammenhängt.
Der Effekt der Expansion, so vermute ich, macht sich weder in unserem Sonnensystem noch in unserer gesamten Galaxie bemerkbar, eben weil es gravitativ gebundene Systeme sind. Die Gesamtmasse einer Galaxie ist zu hoch, als dass Dunkle Materie darauf einen Einfluss hätte.
In diesem Sinne sagt mir das Druckmodell des Universums immer mehr zu. Dabei würde Dunkle Materie sogar den genau umgekehrten Effekt haben, nämlich die Galaxie von aussen zusammenzuhalten (aber das hatten wir vor kurzem auch erst). Aber wie Bynaus schon sagt - alles rein hypothetisch.

Schönen Abend noch

mac
26.04.2006, 21:26
Hallo komet007,

das war hier:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=727

Gruß

MAC

mac
29.04.2006, 02:29
Hallo,

ich habe das Thema gravitative Koppelung gerade von hier nach da http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=10268#post10268
verlegt, da es nicht zum eigentlichen Thema dieses Thread's gehört.

mfG

MAC