hier ein LINK , der deine interessante frage hinreichend beantworten sollte , vorläufig ......
Mir wird in diesem Link keine Antwort zu Emilys Frage schlüssig.
Hallo Emily,
Wobei die nächste Frage dann wäre, steht so ein schwarzes Loch fixiert an einer Stelle oder wandert das durch das Universum ? Es dürfte ja nichts geben, um sowas irgendwie zu fixieren ?
Lese am besten erstmal den Text in
diesem Link. Wenn Du das alles verstanden hast, folge mir mit diesen nun folgenden Sätzen weiter:
Etwas an einer Stelle zu fixieren, wie Du es formuliert hast, hat zwei verschiedene Bedeutungen:
1) Relative Unbeweglichkeit
2) Absolute Unbeweglichkeit
1) Die relative Unbeweglichkeit kannst Du zum Beispiel feststellen, indem Du ein Koordinatensystem anlegst und das unbewegte Objekt, hier das Schwarze Loch, an einen Punkt wie dem Ursprung einträgst. Nun trägst Du zum Beispiel zwei weitere Objekte ins System ein, die die Sterne darstellen und um den Ursprung rotieren sollen. Sie ändern also in bestimmten Zeitintervallen ihren Punkt (sind bei t=0 bei den Punkten P(0/1) bzw. Q(0/-1), bei t=1 bei den Punkten P(1/0) bzw. Q(-1/0), bei t=2 bei den Punkten P(0/-1) bzw. Q(0/1) und bei t=3 bei den Punkten P(-1/0) bzw. Q(1/0)), also haben sie relativ zum Ursprung U(0/0) eine bestimmte Geschwindigkeit, die man rechnerisch ermitteln kann. Andersherum kann man aber genauso gut sagen, dass nicht der Ursprung, sondern eines der beiden Objekte keine Geschwindigkeit hat. Sagen wir zum Beispiel, dass Stern A der Ursprung sein soll und nicht das Schwarze Loch, dann können wir relative Geschwindigkeiten von Stern B und dem Schwarzen Loch ermitteln.
Ein bekanntes Beispiel für ein solches Phänomen ist der frühere Glaube, dass sich die Sonne, der Mond und alle Gestirne am Himmel um die Erde drehen - dabei dreht sich doch die Erde. Man konnte ohne weiteres eben nicht feststellen, ob sich nun die Erde um die Sonne dreht oder eher die Sonne um die Erde. Es blieb einem nur die Beobachtung von der Erde aus übrig: und was man von der Erde aus sah, war eben, dass sich die Sonne um die Erde dreht. Anders gesagt: relativ zur Erde bewegt sich die Sonne, relativ zur Sonne aber die Erde. Die Beobachtung von mehreren Planeten, die gewisse Gemeinsamkeiten aufwiesen wie zum Beispiel das Umlaufverhalten, ließ schließlich eine logischere Schlussfolgerung zu, dass es die Planeten sind, die die Sonne umkreisen.
Nun aber weiter: um auch einfach mit Zahlen und Gleichungen rechnen zu können, hat man beschlossen, den Standpunkt der Sonne als einen fixen Punkt zu setzen, das heißt, wir tun einfach so, als hätte die Sonne selbst keine Geschwindigkeit. Würden wir es nicht tun, dann müssten wir mit unnötig größeren Zahlen rechnen, ja sogar mehrere Rechnungen als wirklich notwendig durchführen. Genauso kann man auch vorgehen, wenn man zum Beispiel die Geschwindigkeit des Mondes um die Erde berechnen will: man setzt dann die Erde einfach als Koordinatenursprung. Zwar schwankt die Sonne minimal durch die gravitativen Einflüsse seiner Planeten, bleibt also nicht ganz fest an einem Punkt fixiert, aber das interessiert uns erstmal nicht, es geht hier nur um das Prinzip.
So wie eben beschrieben kann man aber nun weiter denken: die Sonne rotiert auch, nämlich innerhalb einer Galaxienscheibe, dessen Zentrum höchst massiv ist. In diesem makroskopischen System wiederum würde man das Zentrum der Galaxie - oder anders gesagt: das Schwarze Loch - als Ursprung ohne Eigenbewegung setzen. In dem Fall hätte die Sonne eine bestimmte, hohe Eigengeschwindigkeit. Diese Galaxie rotiert aber auch, nämlich um einen gemeinsamen Schwerpunkt mit anderen Galaxien, da unsere Galaxie kein Einzelgänger ist, sondern sich in einem sogenannten Galaxienhaufen befindet. In dem Fall hätte dann der Schwerpunkt keine Geschwindigkeit, die einzelnen Zentren der Galaxien hingegen schon.
2) Bewegung misst man durch Ermittlung der Geschwindigkeit, welche zusammen mit der Ermittlung der Masse einen Wert der kinetischen Energie zulässt. Kinetische Energie ist diejenige Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung besitzt, man spricht deshalb auch von Bewegungsenergie. Stelle Dir nun vor, es gäbe nur ein einziges Objekt im gesamten Universum. Mögliche Grenzen des Universums kennst Du nicht, das Objekt befindet sich einfach nur mitten in der unendlichen Schwärze, ohne irgendeinem Sternenlicht. Was würdest Du nun sagen: hat es eine Geschwindigkeit oder nicht? Die Antwort ist simpel: das kann man nicht sagen. Es wäre völlig gleichgültig, ob es stehenbleibt oder mit nahezu Lichtgeschwindigkeit herumdüst, alles wäre dasselbe geblieben, es hätte sich nichts geändert. Eine Geschwindigkeit bekommt erst seinen besonderen Charakter, wenn sie Bezug zur Bewegung eines anderen Objekts hat. Das bedeutet also, dass eine Geschwindigkeit erst sinnvoll ist, wenn es mindestens zwei Objekte gibt, die zueinander irgendeine Beziehung haben, zum Beispiel sich gegenüberstehen. Erst dann kann man sagen, dass sich ihr Abstand aufgrund der Bewegung eines der beiden Objekte ändert. Ist das Objekt aber ganz allein im Universum, ändert es nirgends seinen Abstand. Es braucht einen Bezugspunkt, an dem es seinen Abstand ändern könnte, und den gibt es hier nicht.
Ein anderes Phänomen ist die beschleunigte Expansion des Universums: es dehnt sich so schnell aus, dass Galaxien eine Überlichtgeschwindigkeit hätten, wenn man ihnen eine absolute Geschwindigkeit zuordnen würde. Und das widerspricht einem wohl Dir bekannten Gesetz. Man misst zwar auch Galaxien, die sich relativ zu uns mit Überlichtgeschwindigkeit fortbewegen, also eine Relativgeschwindigkeit, aber diese überlichtschnelle Bewegung dieser Galaxien kommt nur durch die Raumdehnung zustande, nicht durch eine Kraft der Materie. Daraus folgt, dass die Galaxien keine kinetische Energie besitzen, obwohl sie sich sehr schnell bewegen. Denn niemand braucht ja Arbeit aufzuwenden, um die Galaxien so schnell zu bewegen, es geschieht einfach durch den Raum. Deswegen lässt die Physik auch solche Bewegungen zu.
Fazit: absolut betrachtet ist es sinnlos, ein Schwarzes Loch an einem Punkt fixiert zu sehen, relativ betrachtet hingegen durchaus. Es kommt auch das Bezugssystem an.
Für weitere Informationen siehe auch
hier.
EDIT: so wie ich sehe, sind inzwischen mehrere Antworten erschienen.