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Thema: Menschen die in Schwarze Löcher fallen

  1. #1
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    Standard Menschen die in Schwarze Löcher fallen

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    Menschen die in Schwarze Löcher fallen und Menschen die dabei zusehen

    0. Vorwort
    Ich möchte an dieser Stelle einmal versuchen zu hinterfragen, was in einem Schwarzen Loch so passiert. Und ob es wirklich so mysteriös ist, wie wir uns das immer vorstellen. Es spielen dabei viele bekannten Phänomene rund um Schwarze Löcher eine Rolle. Jedoch möchte ich nicht über das anerkannte Wissen hinausgehen, dementsprechend nix neu erfinden o.ä.

    1. Menschen die in Schwarze Löcher Fallen
    Ein Mensch der sich in ein SL begibt, verspürt unheimliche Kräfte. Er wird irgendwann zerrissen, wie bei mittelalterlichen Foltermethoden. Darum geht es mir hier aber nicht. Wenn Derjenige eine Armbanduhr trägt, und diese Armbanduhr stabil genug gebaut ist, so wird die Uhr weiterticken, bis sie in der Singularität angekommen ist. Damit meine ich, es wird in endlicher Zeit passieren, wahrscheinlich bevor die Batterie der Uhr leer geworden ist.

    Ist er auf dem Weg immer tiefer in das S.L., so wird für ihn das Universum um ihn herum in rasender Geschwindigkeit altern, da er sich auf den Weg in ein extremes Gravitationsfeld befindet. Er schaut dabei zu wie alles vergeht, die Sonne explodiert, die Milchstrasse wird immer dunkler, alles driftet immer weiter auseinander. Und das kann er wahrscheinlich mit seiner Uhr messen bevor die Batterien leer sind.Gelangt er,oder dass was von ihm noch übrig ist, in die Singularität im Innern des S.L., so wird das Universum für ihn auf einen Schlag unendlich alt.
    Ob dem wirklich so ist?

    2. Menschen, die dabei zusehen
    Als hinreichend weit entfernter Beobachter wird man feststellen, dass Derjenige, der sich auf den Ereignishorizont zubewegt, dies immer langsamer tut, bis er genau darauf stehenbleibt. Hätte man als Beobachter ein großes Teleskop, so könnte man sehen, dass die Armbanduhr des Hineinfallenden stehen bleibt. Die Uhr wird stehen als sei ihre Batterie leer und das für immer und ewig. Wir sehen nur altes Licht, genau wie von einem weit entfernten Stern braucht es immer länger um zu uns zu gelangen. In Wirklichkeit jedoch ist der Hineinfallende schon längst innerhalb des Ereignishorizont angekommen.

    3. Hawking, der dabei zusieht
    Stephen Hawking, würde er alt genug werden, würde beobachten, wie das S.L. mitsamt allen Insassen langsam verdampft oder zerstrahlt, und das in endlicher Zeit.Am Anfang, wenn das Loch noch recht gross ist, verdampft es langsam, mit abnehmender Masse aber immer schneller.

    4. Schlussfolgerung
    Da jedes S.L in endlicher Zeit verdampft, ist es wohl sehr unwahrscheinlich, dass irgend etwas wirklich jemals in die Singularität im Innern gelangt. Sachen können zwar den Ereignishorizont passieren, doch um so näher sie der Singularität kommen, umso schneller "altert" das S.L. und umso kleiner wird es. Kurz bevor die Singularität erreicht wird, vergeht die Zeit so schnell, dass das S.L. fast instantan Zerstrahlt und damit der Hineinfallende und seine Uhr auch. Nichts und Niemand wird also tatsächlich in die Singularität gelangen.
    Der Prozess, der im Innern von S.L. abläuft, ist also nachvollziehbar. Nichts anderes wollte ich mit diesem Text zeigen.

    5. Nachbemerkungen
    Singularitäten sind Eindimensionale Ringe im Innern von Schwarzen Löchern. Im Grenzfall unendlich schnell rotierender S.L. fällt die innere Singularität mit dem Ereignishorizont zusammen, was aber physikalisch unmöglich ist. Diese Singularitäten sind wirklich physikalischer Natur. Hingegen ist der Ereignishorizont eine Singularität mathematischer Art. Durch entsprechende Koordinatentransformationen (SRT) kann man sie aufheben.

  2. #2
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    Standard

    Hallo SRMeister,

    vielen Dank für Deine anschauliche Beschreibung! Eine Frage habe ich dazu:
    Er schaut dabei zu wie alles vergeht, die Sonne explodiert, die Milchstrasse wird immer dunkler, alles driftet immer weiter auseinander.
    und
    In Wirklichkeit jedoch ist der Hineinfallende schon längst innerhalb des Ereignishorizont angekommen.
    und
    Gelangt er,oder dass was von ihm noch übrig ist, in die Singularität im Innern des S.L., so wird das Universum für ihn auf einen Schlag unendlich alt.
    Ob dem wirklich so ist?
    hier kriege ich einige Aussagen nicht einleuchtend aneinander sortiert? Vielleicht aus dem selben Grund, aus dem Du Dich fragst, ob dem wirklich so ist.

    Schon am Ereignishorizont habe ich, selbst mit fast Lichtgeschwindigkeit, keine Möglichkeit mehr, dem SL wieder zu entkommen. Ist es nicht die Eigenschaft dieses Ortes, die den Zeitablauf (von außen gesehen) so weit verzögert und die Lichtgeschwindigkeit passend dazu, dass er (der Zeitablauf), von außen gesehen unendlich langsam wird und von diesem Ort aus gesehen, der Zeitablauf außen, unendlich schnell wird?

    Wenn das so ist, dann gibt es doch aber von außen gesehen gar keine zeitlich endliche Möglichkeit, diesen Ereignishorizont zu unterschreiten und von innen gesehen, diesen Ereignishorizont innerhalb der Lebensdauer des SL zu passieren, also noch weiter nach innen zu fallen, wie Du weiter unten ja auch schreibst. Nur im Zweiten Zitat, widersprichst Du dieser Überlegung. Warum? Setzt Du mit dem dritten Zitat die Singularität = Ereignishorizont? Hier herrschen für mich, wie Du siehst, einige Begriffs- und Ablaufverwirrungen.

    Auf Entwirrung hoffende Grüße

    MAC

  3. #3
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    Standard

    Zitat Zitat von mac Beitrag anzeigen
    Schon am Ereignishorizont habe ich, selbst mit fast Lichtgeschwindigkeit, keine Möglichkeit mehr, dem SL wieder zu entkommen. Ist es nicht die Eigenschaft dieses Ortes, die den Zeitablauf (von außen gesehen) so weit verzögert und die Lichtgeschwindigkeit passend dazu, dass er (der Zeitablauf), von außen gesehen unendlich langsam wird und von diesem Ort aus gesehen, der Zeitablauf außen, unendlich schnell wird?
    Ich bin mir zwar nicht 100% sicher wie du es meinst.
    Aber es ist nicht der Ereignishorizont, der eine Singularität darstellt. Man würde es selbst nichteinmal merken wenn man ihn passiert (außer dass man zerrissen wird )

    Dass alleine wird dir nicht als Erklärung genügen, da bin ich mir sicher
    Deshalb lies dir bitte zunächst diesen Quote von wikipedia durch:

    Zitat Zitat von wikipedia
    Einfallzeit für einen außenstehenden Beobachter
    Für einen außenstehenden Beobachter, der aus sicherer Entfernung zusieht, wie ein Objekt auf ein Schwarzes Loch zufällt, hat es den Anschein als würde sich das Objekt asymptotisch dem Ereignishorizont annähern. Das bedeutet ein außenstehender Beobachter sieht niemals wie das Objekt den Ereignishorizont erreicht, dazu benötigt es aus seiner Sicht unendlich viel Zeit.

    Dies ist eine Folge der am Ereignishorizont auftretenden Koordinatensingularität. Diese Singularität ist jedoch nur mathematisch und nicht physikalisch, d. h. durch passende Wahl eines anderen Koordinatensystems lässt sie sich "wegtransformieren".


    Einfallzeit für einen frei fallenden Beobachter
    Für einen Beobachter, der sich im freien Fall auf das Schwarze Loch zu befindet, ist dies freilich anders. Dieser Beobachter erreicht den Ereignishorizont in endlicher Zeit. (Der scheinbare Widerspruch zu dem vorherigen Ergebnis rührt daher, dass beide Betrachtungen in verschiedenen Bezugssystemen durchgeführt werden.)

    Ferner lässt sich in der Schwarzschild-Metrik beweisen, dass ein Objekt, welches den Ereignishorizont erreicht hat, in endlicher Zeit in die zentrale Singularität fallen muss.

    Es sei noch angemerkt, dass der Ereignishorizont kein "greifbarer Gegenstand" ist, d. h. ein einfallender Beobachter würde gar nicht registrieren, dass er den Ereignishorizont erreicht hat (trotz der fatalen Folgen, welche das Überschreiten des Ereignishorizontes hätte).
    Als nächstes muss man aber anmerken dass in dem Artikel von einem "Idealen" also ruhenden SL die rede ist. Solche idealen SL werden durch die Schwarzschildmetrik beschrieben.
    In der Natur kommen aber solche nicht vor, sondern sie besitzen in der Regel einen endlichen Drehimpuls. Deshalb muss hier die Kerr-Metrik angewendet werden. Wenn das SL elektrisch geladen ist, muss die Reissner-Nordström-Metrik angewendet werden.

    Nungut das ist aber eigentlich nebensächlich. Fakt ist, egal welche Metrik man anwendet, man würde als hineinfallender die Singularität in endlicher Zeit erreichen. Wenn man aber in der Singularität ankommt, muss das SL schon zerstrahlt sein, da in der Singularität die Zeit unendlich schnell vergeht.

    Jetzt, da ich glaube dich so gut zu kennen, vermute ich, dass bei dir Fragen bezüglich der Zeitverhältnisse auftauchen.

    Dazu möchte ich dir erneut ein wikipedia quote geben (aus Zeitdilatation):
    Zitat Zitat von wikipedia
    Bei der gravitativen Zeitdilatation handelt es sich um ein Phänomen der allgemeinen Relativitätstheorie. Mit der gravitativen Zeitdilatation bezeichnet man den Effekt, dass eine Uhr, und auch jeder physikalische Prozess, in einem Gravitationsfeld langsamer geht als außerhalb desselben. So läuft die Zeit auf der Erdoberfläche relativ um 6,95317 · 10-10 langsamer ab als im fernen Weltraum. Anders als bei der Zeitdilatation durch Bewegung ist die gravitative Zeitdilatation nicht gegenseitig: Während der im Gravitationsfeld weiter oben befindliche Beobachter die Zeit des weiter unten befindlichen Beobachters langsamer ablaufen sieht, sieht der untere Beobachter die Zeit des oberen Beobachters entsprechend schneller ablaufen.
    Ich hoffe ich konnte deine Frage einigermaßen beantworten, würde mich aber auch freuen über eine anhaltende Diskussion.

    SRM

  4. #4
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    Standard

    Hallo SRMeister,

    erst mal vielen herzlichen Dank für Deine Arbeit und die gut verständlichen Links!

    Diese etwas 'nebulösen' Umschiffungen der Klippen
    Dies ist eine Folge der am Ereignishorizont auftretenden Koordinatensingularität. Diese Singularität ist jedoch nur mathematisch und nicht physikalisch, d. h. durch passende Wahl eines anderen Koordinatensystems lässt sie sich "wegtransformieren".
    haben für mich schon immer ein gewisses Unbehagen ausgelöst. Deine Erklärung und die Links dazu benennen es aber immerhin, sogar explizit im obigen Zitat und ich weis endlich, wo der Knackpunkt zu suchen ist, und daß ich zumindest nicht nur Bahnhof verstanden habe. Dafür bin ich Dir sehr dankbar, auch wenn ich diese 'Erklärung' bei Wiki, als etwa aalglatt empfinde. Dass das an meiner mangelnden Bildung liegt, ist mir schon klar.

    Und was mir auch hilft, Du hast mir eine Quelle genannt, mit der ich Orbit nicht nur logisch zeigen kann, daß die Lichtgeschwindigkeit vom Gravitationsfeld abhängt.


    Zitat Zitat von SRMeister Beitrag anzeigen
    Ich bin mir zwar nicht 100% sicher wie du es meinst.
    genau das war meine Frage! Mit dem nicht spürbaren Horizont, wußte ich schon. Da gibt es doch diese sehr schöne Seite, die die optischen Effekte zeigt, die sich bei Geschwindigkeiten dicht an c einstellen. Dort ist auch ein interaktives Modell, wie man selbst die Welt beim Sturz in ein SL wahrnehmen würde.

    Nochmal herzlichen Dank an Dich und
    herzliche Grüße

    MAC

  5. #5
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    Standard

    Hallo mac,
    schön dass ich dir damit etwas weiterhelfen konnte! Das sind Erfolgserlebnisse,die für mich genauso wichtig sind wie selbst zu Erkenntnissen zu gelangen. Deswegen habe ich den Thread ja auch gestartet. Ich merke aber auch dass man es selbst viel besser versteht wenn man seine Überlegungen niederschreibt weil man sich dann noch viel intensiver mit der Thematik auseinandersetzt.

    Das ertaunliche was mir klargeworden ist, ist dass S.L. garnicht so "Singulär" sind wie sie immer dargestellt werden. Das Befremdliche, dass in ihnen immer etwas "exotisches" wie Wurmlöcher, Zeitreisen oder ähnliches vermutet wird, ist für mich Geschichte. Man kann aus meinen Überlegungen auch weitere Schlussfolgerungen ziehen. z.B. dass nur die Elemente drinn stecken, die auch wirklich reingefallen sind. Die Information ist zwar für uns verloren aber hinter dem Ereignishorizont existiert sie trotzdem weiter. Und wenn es eine Hawking Strahlung wirklich gibt, dann, wie ich oben schon sagte, wird auch nix wirklich in die Singularität fallen. Selbst wenn es keine Hawkingstrahlung gibt, wird die Materie, die in einem S.L. gefangen ist, erst in unendlich langer Zeit(für entferntes, beobachtendes Bezugssystem) die Singularität erreichen.
    Dieser Satz aus Wikipedia(Ereignisshorizont)
    Ferner lässt sich in der Schwarzschild-Metrik beweisen, dass ein Objekt, welches den Ereignishorizont erreicht hat, in endlicher Zeit in die zentrale Singularität fallen muss.
    macht für mich auch nur Sinn, wenn es keine Hawking Strahlung geben sollte, da dass Objekt sonst schon vorher zerstrahlen würde.

    Für mich ist das Thema S.L. also "abgehakt" bis es neue wissenschaftliche Erkenntnisse gibt. Bis jetzt ist es für mich entmystifiziert
    Geändert von SRMeister (24.05.2007 um 21:09 Uhr)

  6. #6
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    Zitat von wikipedia
    Einfallzeit für einen außenstehenden Beobachter
    Für einen außenstehenden Beobachter, der aus sicherer Entfernung zusieht, wie ein Objekt auf ein Schwarzes Loch zufällt, hat es den Anschein als würde sich das Objekt asymptotisch dem Ereignishorizont annähern. Das bedeutet ein außenstehender Beobachter sieht niemals wie das Objekt den Ereignishorizont erreicht, dazu benötigt es aus seiner Sicht unendlich viel Zeit.
    Hallo,

    für mich wird es da mystisch, da unsere Nachfahren in ein paar hundert Jahren zu schwarzen Löchern Pilgern können um sich alle seine Opfer wie Sterne, Planeten, neugierige/unvorsichtige Raumfahrer anzuschauen, die dort alle noch herumkreisen.

    Gruß Mat1i

  7. #7
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    Hallo Mat1i,
    da hast du recht! Allerdings tritt eine Spektralverschiebung des Lichtes ein. Das heist auf ewig kann man da auch nichts beobachten.

  8. #8
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    Ausrufezeichen Falscher Wirklichkeitsbegriff

    Zitat Zitat von SRMeister Beitrag anzeigen
    In Wirklichkeit jedoch ist der Hineinfallende schon längst innerhalb des Ereignishorizont angekommen.
    Was ist "die Wirklichkeit"? Hier besteht ein grundsätzliches Missverständnis. Wir können nicht zwischen der Wirklichkeit des fallenden Menschen und des Beobachter unterscheidet. Beide haben recht und die "richtige" Wirklichkeit ist nicht unterscheidbar - heißt: er ist solange nicht ins SL gefallen so lange er beobachtbar ist.

    TWR
    Unsinn zu verbreiten, heißt nicht, Theorien aufzustellen...

  9. #9
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    Standard

    Aus Wikipedia:

    Es sei noch angemerkt, dass der Ereignishorizont kein "greifbarer Gegenstand" ist, d. h. ein einfallender Beobachter würde gar nicht registrieren, dass er den Ereignishorizont erreicht hat (trotz der fatalen Folgen, welche das Überschreiten des Ereignishorizontes hätte).
    Nehmen wir also an, ich würde mich einem ausreichend massereichen Schwarzen Loch nähern und den Ereignishorizont überschreiten, ohne zerissen zu werden. Nehmen wir an, das SL frisst gerade keine Masse außer mich. Würde ich nach Überschreiten des Ereignishorizontes das Universum um mich herum überhaupt noch beobachten können? Wie würde ich die einfallenden Photonen wahrnehmen können? Ich stelle es mir so vor, dass ich, wenn ich nach vorne (in Richtung der Singularität) blicke, nichts sehen würde, genauso verhielte es sich, wenn ich zur Seite blickte. Ich könnte nur Licht in einem sehr begrenzten Bereich wahrnehmen und zwar nur dann, wenn ich gerade zurück blickte, in Richtung des Ereignishorizontes, den ich bereits überschritten hätte.
    Könnte es sich so verhalten?

    Herzliche Grüße
    Matthias

  10. #10
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    Standard

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    Ich glaube dies:
    Menschen, die in ein schwarzes Loch fallen, werden zu Spaghettis und finden einen Platz zur Rechten oder zur Linken des Fliegenden Spaghettimonsters.
    Umgekehrt werden Spaghettis, welche aus einem schwarzen Loch austreten zu Menschen. usw. Ist doch klar, oder? Wer's nicht glaubt, lese hier:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Fliegen...aghettimonster

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