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Thema: Herstellung eines Schwarzen Lochs?

  1. #1
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    Standard Herstellung eines Schwarzen Lochs?

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    Hallo liebe "Astronews-Gemeinde",

    beim Durchstöbern des Internets bin ich auf diverse Artikel gestoßen, nach denen es Überlegungen gibt, am CERN-Forschungszentrum evtl. ein künstliches Schwarzes Loch erzeugen zu können. Das Thema finde ich äußerst interessant, jedoch habe ich einige Verständnisprobleme. Eigentlich habe ich ein grundsätzliches Verständnisproblem, vielleicht kann ja jemand etwas "Licht ins Dunkle bringen".

    Auslöser war diese, schon etwas ältere, News:

    Physiker wollen Schwarze Löcher herstellen

    Habe dann bei Wikipedia folgenden Artikel gefunden:

    Schwarzes Mini-Loch

    Zuerst einmal würde mich der Mechanismus Interessieren, nach dem die Erzeugung eines Schwarzen Loches theoretisch möglich sein soll. Die bei Wikipedia verlinkten Artikel habe ich mir durchgelesen, als Physik- und Mathematikidiot habe ich jedoch leider nur "Bahnhof verstanden". Es wäre schön wenn jemand veruchen könnte, mir dies, zumindest auf grundsätzlicher Ebene, plausibel zu machen.

    Das erzeugte Schwarze Loch soll, aufgrund der Hawking-Strahlung, nur sehr kurz existieren. Ist es nicht so, dass die Hawking-Strahlung bisher noch nicht nachgewiesen wurde und es auch keinerlei Beobachtungen gibt, die diese Theorie stützen können?

    Des Weiteren ist im Wiki-Artikel zur Hawking-Strahlung folgender Satz zu lesen:

    Schwarze Löcher stellaren Ursprungs haben jedoch aufgrund ihrer großen Masse eine geringere Temperatur als die kosmische Hintergrundstrahlung, weshalb diese Schwarzen Löcher thermische Energie aus ihrer Umgebung aufnehmen.
    Zum Einen verstehe ich den Zusammenhang zwischen Masse und Temperatur nicht. Was ich mir vorstellen könnte wäre, dass aufgrund der Kompaktheit des SL, sich so gut wie keine Teilchen bewegen und somit die Temperatur sehr niedrig ist... richtig oder Blödsinn?

    Zum Anderen verstehe ich die Interaktion des SL mit der Umgebung nicht so recht. Nach meiner bisherigen Auffassung existiert ein SL, aufgrund der Krümmung der Raum-Zeit, sozusagen außerhalb unseres Universums. Wie kann das SL dann thermische Energie aufnehmen? Nach meinem Verständnis hat diese Interaktion auch nichts mit der Absorbation von Materie zu tun.

    Ihr seht, dass ich keine Ahnung, aber viele Fragen habe. Auch über Hinweise zu (vorrangig deutschprachigen) Quellen, bei denen ich mich etwas einlesen kann, würde ich mich sehr freuen.

    Bereits vielen Dank!

    Grüße
    Matthias

  2. #2
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    Standard

    Das erzeugte Schwarze Loch soll, aufgrund der Hawking-Strahlung, nur sehr kurz existieren. Ist es nicht so, dass die Hawking-Strahlung bisher noch nicht nachgewiesen wurde und es auch keinerlei Beobachtungen gibt, die diese Theorie stützen können?
    "Echte" (die nicht mal Licht verlassen kann) Schwarze Löcher sind meiner Meinung nach auch noch nicht wirklich nachgewiesen worden
    Zum Einen verstehe ich den Zusammenhang zwischen Masse und Temperatur nicht. Was ich mir vorstellen könnte wäre, dass aufgrund der Kompaktheit des SL, sich so gut wie keine Teilchen bewegen und somit die Temperatur sehr niedrig ist... richtig oder Blödsinn?
    halte ich für richtig, anders kann man die angenommene niedrige Temperatur wohl nicht erklären
    Zum Anderen verstehe ich die Interaktion des SL mit der Umgebung nicht so recht. Nach meiner bisherigen Auffassung existiert ein SL, aufgrund der Krümmung der Raum-Zeit, sozusagen außerhalb unseres Universums. Wie kann das SL dann thermische Energie aufnehmen? Nach meinem Verständnis hat diese Interaktion auch nichts mit der Absorbation von Materie zu tun.
    Ich verstehe ein SL als Einbahnstraße ins Nichts, man kann etwas "reinwerfen", man kann es mit einem Wärmestrahler bestrahlen, unglückliche Astronauten oder Raumschiffe können reinstürzen, es saugt sichtbar Materie aus der Umgebung auf.
    Es gibt nur keinen Weg raus. Die einzige Wirkung nach Draussen ist die Gravitation.

  3. #3
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    Standard

    Zitat Zitat von FUNtastic Beitrag anzeigen
    Zum Einen verstehe ich den Zusammenhang zwischen Masse und Temperatur nicht. Was ich mir vorstellen könnte wäre, dass aufgrund der Kompaktheit des SL, sich so gut wie keine Teilchen bewegen und somit die Temperatur sehr niedrig ist... richtig oder Blödsinn?
    Ursache ist vielmehr der postulierte Stillstand der Zeit am Schwarzschildradius und die Unmöglichkeits es Entweichens ab diesem.

    Zitat Zitat von FUNtastic Beitrag anzeigen
    Zum Anderen verstehe ich die Interaktion des SL mit der Umgebung nicht so recht. Nach meiner bisherigen Auffassung existiert ein SL, aufgrund der Krümmung der Raum-Zeit, sozusagen außerhalb unseres Universums.
    Nein, so es denn existiert, tut es dieses natürlich innerhalb des Universums.

    Zitat Zitat von FUNtastic Beitrag anzeigen
    Das erzeugte Schwarze Loch soll, aufgrund der Hawking-Strahlung, nur sehr kurz existieren. Ist es nicht so, dass die Hawking-Strahlung bisher noch nicht nachgewiesen wurde und es auch keinerlei Beobachtungen gibt, die diese Theorie stützen können?
    Nein - es ist schlimmer. Es gibt bislang kein schwarzes Loch, das als ein solches je beobachtet wurde, sondern nur diverse kosmische Objekte von denen angenommen wird, daß es sich bei ihnen um schwarze Löcher handelt. Schwarze Löcher sind bislang rein theoretische Gebilde und setzen voraus, daß die Allgemeine Relativitätstheorie bis zu einer unendlichen Dehnung des Raumes hin uneingeschränkt gilt. So es jedoch gelingt schwarze Löcher zu erzeugen und diese auch noch stabil sind und keine Hawkingstrahlung aufweisen, dann werden wir recht schnell die Milchstraße verlassen.

    Zitat Zitat von FUNtastic Beitrag anzeigen
    Wie kann das SL dann thermische Energie aufnehmen?
    Die bleibt einfach stecken und verleiht dem SL etwas zusätzliche Masse.

    Die Frage bleibt jedoch, wie ein SL überhaupt entstehen können soll, wenn am Schwarzschildradius die Zeit stillsteht und es somit keine Bewegung in diesen hinein gibt.

  4. #4
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    Standard

    Hallo Klaus,

    Zitat Zitat von Klaus Beitrag anzeigen
    So es jedoch gelingt schwarze Löcher zu erzeugen und diese auch noch stabil sind und keine Hawkingstrahlung aufweisen, dann werden wir recht schnell die Milchstraße verlassen.
    da wir schon immer von Teilchen getroffen werden, die alle möglichen Energien (Geschwindigkeiten) haben, auch viel energiereicher als die im LHC erzeugbaren, wird es entweder nicht gelingen ein SL zu erzeugen, oder wenn sie sich so erzeugen lassen, können sie nicht stabil sein. Anders wäre nämlich keine Gelegenheit diese Frage überhaupt zu stellen.

    Herzliche Grüße

    MAC

  5. #5
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    Standard

    Zitat Zitat von Klaus Beitrag anzeigen
    Die Frage bleibt jedoch, wie ein SL überhaupt entstehen können soll, wenn am Schwarzschildradius die Zeit stillsteht und es somit keine Bewegung in diesen hinein gibt.
    Hallo Klaus,

    die Zeit steht nach meinem Verständnis nur für den Beobachter von Außerhalb still. Aus Sicht des unvorsichtigen Raumfahrers dürfte es da mit Realtime und nahe der Lichtgeschwindigkeit reingehen.

    Gruß Mat1i

  6. #6
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    Zitat Zitat von Mat1i Beitrag anzeigen
    Aus Sicht des unvorsichtigen Raumfahrers dürfte es da mit Realtime und nahe der Lichtgeschwindigkeit reingehen.
    Dessen Sicht ist irrelevant. Ein Schwarzes Loch wird erst dann ein solches, wenn sich innerhalb des Schwarzschildradius hinreichend Masse angesammelt hat. Was die hineinfallende Masse für ein Zeitempfinden entwickelt, spielt dafür keine Rolle.

  7. #7
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    Standard

    Ein Schwarzes Loch wird erst dann ein solches, wenn sich innerhalb des Schwarzschildradius hinreichend Masse angesammelt hat.
    Das kann man so nicht sagen. Den SR gibt es nicht unabhängig von der Masse. Der SR wächst proportional zur Masse.
    Orbit

  8. #8
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    Zitat Zitat von Orbit Beitrag anzeigen
    Das kann man so nicht sagen. Den SR gibt es nicht unabhängig von der Masse. Der SR wächst proportional zur Masse.
    Sicher, nur ein schwarzes Loch wird es erst ab dann, wenn sich die Masse innerhalb des Schwarzschildradius befindet.

  9. #9
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    Zitat Zitat von Klaus Beitrag anzeigen
    Dessen Sicht ist irrelevant. Ein Schwarzes Loch wird erst dann ein solches, wenn sich innerhalb des Schwarzschildradius hinreichend Masse angesammelt hat. Was die hineinfallende Masse für ein Zeitempfinden entwickelt, spielt dafür keine Rolle.
    Die Zeit welche die hereinfallende Masse empfindet ist auch die Zeit die sie real zum erreichen des Ereignishorizonts unabhängig von unserer Beobachtung benötigt.
    Es ist nur die Information über den Vorgang die uns als Beobachter durch die starke Gravitation nicht mehr erreicht, so das er scheinbar nie dort ankommt, unser Raumfahrer ist aber schon längst drin und erhöht die Masse des SL.

    Gruß Mat1i

  10. #10
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    Sehr schön beschrieben in Andreas Müllers Astro-Lexikon: Zeitdilatation in der ART

    Grüsse galileo2609

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