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Thema: Brauche Hilfe zu schwarzen Löchern!

  1. #1
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    Frage Brauche Hilfe zu schwarzen Löchern!

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    Hallo!

    Erstmal vorweg, ich bin - wie mein Name schon sagt - nur ein Schüler und habe keine ahnung von schwarzen Löchern oder generelles. Nur hat mir mein Lehrer ein Referat über sowas aufgedrückt. -.-
    Und ich entschuldige mich im Vorraus, fals dies der falsche Bereich für diese Frage ist!

    Im Internet finde ich nichts, was man einer Schulklasse aufdrücken könnte, geschweigeden, was ich verstehe. Kann mir vielleicht jemand Schwarze Löcher mit einfachen Worten erklären oder mir einen Link zu einer Seite geben, wo man dies nachlesen kann?

    Ich bedanke mich im Vorraus!

  2. #2
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    http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzes_Loch

    Wikipedia ist doch zumeist ein guter Anfang würd ich sagen.
    Hoffe das hilft dir weiter!

  3. #3
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    Standard

    Wikipedia ist schon viel zu hoch. Das ist für eine neunte Klasse. Und das ist zu viel. Auch für mich. *schäm*

    Aber trotzdem danke!

  4. #4
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    Lieber Hilfloser schüler,

    ich kann ziemlich genau mit dir mitfühlen,
    bin nämlich ebenfalls hilflos in meiner seminararbeit.
    ich benutze zum thema schwarzes loch auch wikipedia und hawkings universum in der nussschale...
    wenn dir das zu schwierig ist, möchte ich einfach mal fragen, welche grundlagen ihr habt und in welchem unterrichtsrahmen du die schwarzen löcher behandeln musst. vielleicht musst du ja nur ganz allgemein was über schwarze löcher sagen?
    und wie lang soll das referat sein?

    vlg Sarah
    Nur weil wir etwas nicht für wirklich halten, sagt das noch nichts über seine Wirklichkeit aus.

  5. #5
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    das ist das, was ich bis jetzt zu den schwarzen löchern hab... vielleicht hilfts dir ja:

    Eine Besonderheit im Zusammenhang mit der Form der Zeit stellen die schwarzen Löcher dar. Schwarze Löcher sind Objekte mit einer extrem hohen Konzentration an Masse; auf Grund ihres starken Gravitationsfeldes können aus ihrem Inneren weder Strahlung (z.B. Licht) noch Teilchen abgegeben werden. Sie werden durch den so genannten Ereignishorizont begrenzt. Sie entstehen, wenn massenreiche Sterne nicht mehr genug Wärme produzieren können, um ihrer eigenen starken Gravitationskraft entgegen zu wirken. Die eigene Gravitationskraft lässt diese erlöschenden Sterne schrumpfen bis sie zu Raumzeitregionen geworden sind, die - auf Grund ihrer Geometrie – nicht einmal Licht entweichen lassen können. Wie Penrose und Hawking bewiesen, endet innerhalb dieser schwarzen Löcher die Zeit.
    Nur weil wir etwas nicht für wirklich halten, sagt das noch nichts über seine Wirklichkeit aus.

  6. #6
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    Hallo,

    schwarze Löcher sind bisher nicht direkt nachweisbar. Sie sind aufgrund einiger physikalischer Messungen in großen Beschleunigern und Beobachtungen mit speziellen Teleskopen und vor allem durch Berechnungen als sehr wahrscheinlich angenommen.

    Eine Rakete, die von unserer Erde aus startet muß eine Geschwindigkeit von mindestens 11 km pro Sekunde erreichen um die Anziehungskraft der Erde verlassen zu können. Wird sie nicht mindestens so schnell, dann fällt sie nach einer Weile, wieder zur Erde herunter.

    Bei einem schwarzen Loch ist das im Prinzip genau so, nur ist seine Anziehungskraft so groß, daß die Rakete so schnell oder sogar schneller werden müßte, als das Licht. Das geht aber nicht! Das schafft keine Rakete, das schafft noch nicht einmal Licht, (daß vielleicht im Inneren eines schwarzen Loches entsteht), nichts, weder Materie noch Licht können die Anziehungskraft eines schwarzen Loches wieder verlassen, wenn sie ihm zu nahe gekommen sind. Deshalb auch sein Name.

    Die speziellen Teleskope die ich gerade erwähnt habe, können sogenanntes infrarotes Licht ‚sehen‘. Man nennt dieses Licht auch Wärmestrahlung. Es ist genau das, was Du spürst wenn Du Deine Hand in die Nähe einer heißen Herdplatte hältst Du kannst es nicht sehen, aber spüren. Mit speziellen Kameras (hast Du vielleicht schon mal gehört Wärmebildkamera, mit der man vom Polizeihubschrauber aus sogar bei völliger Dunkelheit Menschen (die geben diese Wärmestrahlung auch ab) sehen kann) kann man dieses Licht für unsere Augen sichtbar machen.

    Warum Wärmestrahlung?
    Unsere Sonne ist ziemlich genau mitten in der Scheibe unserer Milchstraße, auf halbem Weg zwischen Zentrum und Rand. Leider ist genau da auch eine Menge Staub und Gas, für sichtbares Licht kaum zu durchdringen, nicht aber für infrarotes Licht, das hat damit kaum Probleme. Deshalb können wir aus dem Inneren unserer Milchstraße fast nur infrarotes Licht (und Radiowellen) empfangen. Aber mit diesen Teleskopen kann man eine große Anzahl von Sonnen sehen, die mit hoher Geschwindigkeit (einige hundert bis über tausend km pro Sekunde schnell) einen sehr kleinen Ort genau in der Mitte unserer Milchstraße umkreisen (oder besser umkugeln). Genau von diesem Ort ausgehend kann man mit den großen Radioteleskopen eine intensive Radiostrahlung messen. Und bei diesem Ort sind sich die Astronomen und Astrophysiker ziemlich sicher, dass es ein schwarzes Loch ist. Es ist so schwer, wie fast 3 Millionen Sonnen.

    Die Astronomen sind sich auch sehr sicher, daß in den ganzen anderen Milchstraßen (Galaxien) die so aussehen und so groß sind wie unsere Milchstraße, oder wie der Andromeda-Nebel (M31) immer im Zentrum ein so großes schweres schwarzes Loch ist.

    Außer diesen besonders schweren schwarzen Löchern soll es noch viele Millionen ‚normale‘ schwarze Löcher geben. Immer dann wenn ein Stern seinen Brennstoff verbraucht hat, wird die übriggebliebene ‚Asche‘ immer weiter ins Innere des Sterns gezogen. Dadurch wird die Anziehungskraft des inneren Kerns des Sterns aber auch immer stärker. Wenn der Stern vorher groß genug war, dann wird diese Anziehungskraft stärker als die abstoßende Kraft der Elektronen, die zu den Atomen der verschiedenen Elemente aus denen ein Stern am Ende seines Lebens besteht, gehören. Die Elektronen werden in die Atomkerne hineingedrückt. Das geht, wenn die Anziehungskraft erst einmal stark genug geworden ist, blitzschnell und mit ungeheurer Wucht, weil sich dann eine riesige Menge an Atomen nach Innen hin bewegt mit ungeheuer großer Geschwindigkeit. Sind die Elektronen aber erst einmal in den Atomkern hineingepresst, können die Atome nicht mehr weiter zusammengepreßt werden. Die riesige Masse die sich so ungeheuer schnell nach Innen bewegt hat, wird mit einem Schlag angehalten, ja sie prallt von diesem inneren Kern regelrecht ab und ein ziemlich großer Teil der Materie des Sterns fliegt mit sehr hoher Geschwindigkeit (10000 bis 20000 km/Sekunde) von dem Stern weg. Bei diesem Aufprall ist natürlich auch eine ungeheuer hohe Temperatur entstanden (Gas das man zusammenpreßt wird hei&#223 die Temperatur ist so hoch, daß sie als Licht und Röntgenstrahlung abgestrahlt wird. Der Stern explodiert regelrecht und scheint dabei einige Tage lang heller, als er sein ganzes Millionen Jahre lang dauerndes Leben geschienen hat. Diese Explosion nennt man Supernova.

    Je nachdem wie schwer die explodierende Sonne vorher war, bleibt nach einer solchen Supernova-Explosion ein sogenannter Neutronenstern übrig oder wenn der Rest schwer genug ist (schwerer als etwa 3,5 Sonnenmassen) ein schwarzes Loch.

    Neutronenstern nennt man den Rest der übrig bleibt deshalb, weil er nicht mehr aus normalen Atomen besteht, sondern zusammengepresst wird von seiner eigenen Schwerkraft zu einem einzigen riesigen Atomkern, in dem die Atome von 2 bis 3 Sonnen stecken, die vorher vielleicht 2 Millionen km Platz einnahmen, jetzt aber nur noch zehn bis 20 km Platz brauchen.

    Unsere Sonne ist allerdings nicht groß genug für einen solchen grandiosen Abgang, sie wird am Ende ziemlich friedlich zu einem weißen Zwerg schrumpfen und es weder zu einem Neutronenstern noch zu einem schwarzen Loch schaffen.

    Ich weis nicht wieviel Zeit Du noch hast, deshalb hier erst mal Schluß. Wenn Du noch etwas Zeit hast dann suche ich Dir gerne noch einige Links heraus mit Bildern.

    Herzliche Grüße

    MAC
    Geändert von mac (18.04.2006 um 22:02 Uhr)

  7. #7
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    O_O wow danke! Das ist schon gut! Mit den Sachen, die ich noch hinbekommen habe (hoffentlich stimmen die wenigstens) sollte das auf jedanfall genügend sein!

    Vielen dank!

  8. #8
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    hi mac,
    wenn du noch ein paar bilder oder so für mich hättest, hättest du gleich zwei hilflosen schülern wahnsinnig geholfen!!
    Nur weil wir etwas nicht für wirklich halten, sagt das noch nichts über seine Wirklichkeit aus.

  9. #9
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    Zitat Zitat von mac
    Eine Rakete, die von unserer Erde aus startet muß eine Geschwindigkeit von mindestens 11 km pro Sekunde erreichen um die Anziehungskraft der Erde verlassen zu können. Wird sie nicht mindestens so schnell, dann fällt sie nach einer Weile, wieder zur Erde herunter.

    Bei einem schwarzen Loch ist das im Prinzip genau so, nur ist seine Anziehungskraft so groß, daß die Rakete so schnell oder sogar schneller werden müßte, als das Licht. Das geht aber nicht! Das schafft keine Rakete, das schafft noch nicht einmal Licht, (daß vielleicht im Inneren eines schwarzen Loches entsteht), nichts, weder Materie noch Licht können die Anziehungskraft eines schwarzen Loches wieder verlassen, wenn sie ihm zu nahe gekommen sind. Deshalb auch sein Name.
    Wenn dem wirklich so wäre, erscheint mir das Verhalten von Photonen unverständlich.

    Imho gilt laut Allgem. Relativitätstheorie (ART) für Photonen die Bekanntschaft mit einem Schwarzen Loch (SL) machen:

    1) Sobald ein Photon den Ereignishorizont (EH) des SL auch nur berührt, ist es auf der Fläche des Horizontes gefangen.
    2) Ein Photon das den EH nicht nur streift sondern überschreitet, trifft unweigerlich auf die Singularität.
    3) Ein Photon welches nur geringfügig außerhalb des EH vorbeifliegt wird nur abgelenkt.

    Wie kann dies sein, wenn dafür eine Kraft verantwortlich sein soll?
    Dein Bild passt nur zu Newtons Modell der Gravitation, aber nicht zur ART.
    Die ART beschreibt die Gravitation durch die Geometrie der Raumzeit, nicht durch Fernwirkungskräfte.

    mfG
    Helmut
    Geändert von Aragorn (19.04.2006 um 18:01 Uhr)

  10. #10
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    Hallo Helmut,

    ich wäre brennend interessiert an einer ebenso anschaulichen Erklärung via ART zu diesem Thema.

    Erstens hätte ich dann evtl. die Chance es selber zu begreifen und nicht nur damit zu rechnen und zweitens könnte ich meinen jüngern Kindern dann endlich auch die ART anschaulich und für 15 Jährige begreifbar rüberbringen, ohne daß sie schon nach den ersten Sätzen entmutigt wären.

    Wenn Du das hinkriegst wäre das toll. Ich hab das schon bei meinen älteren Kindern nicht geschafft.

    mgG

    MAC

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