Schwarzes Loch spuckt was aus....

[notschefix]

Stimmt schon, das ein Schwarzes Loch die Raumzeit krümmt (eigentlich ist die Krümmung das Schwarze Loch selber), aber deshalb muss die Materie nirgendwo anders wieder rauskommen...

[Sternengucker]

Original geschrieben von Ich, Q

Ich dachte immer nen Schwarzes Loch is ähnlich wie nen Wurmloch, bloß das es eben die materie "zerreißt" und anschließend den Kram irgendwo anders im Universum wieder "ausspuckt"!
Also eine starke Krümmung der Raumzeit!

Nene Ein Schwarzes Loch gilt allgemein als Singularität, d.h. daß es die Raumzeit in sich selbst biegt. Quasi eine Blase die nur noch an einer hauchdünnen Nabelschnur mit unserem Rest vom Universum verbunden ist. Durch diese Verbindung kommt die Materie rein, dank der Krümmung kann sie aber nicht wieder raus.

Ein Auslassventil ist dafür nicht nötig. Auch wenn manche Leute diese sog. "Weißes Loch Theorie" für möglich halten...

Jetzt fehlt eigentllich nur noch Bynaus um die wissenschaftliche Erklärung abzugeben

[Bynaus]

Hehe, da bin ich - ich hoffe ich kann die Erwartungen erfüllen. :-)

Zuerst mal zusammenfassend:

Ein schwarzes Loch kann tatsächlich Teilchen ausströmen, die wie schon beschrieben am Ereignishorizont selber entstehen und dann teils ins schwarze Loch fallen, Teils entkommen. Diese Teilchenstrahlung wird Hawking-Strahlung genannt. Das schwarze Loch verliert dadruch an Masse: Nullpunktfluktuationsteilchen sind, AFAIR immer ein Teilchen aus Normaler und eines aus negativer Materie (nicht zu verwechseln mit Antimaterie), und da statistisch gesehen die hälfte aller Teilchen, die effektiv ins Loch fallen, negativ-Materie-Teilchen sind, vernichten sie die im Loch enthaltene Materie langsam. Das schwarze Loch "zerstrahlt". Da das Verhältnis Oberfläche (=Ereignishorizont) zu Volumen grösser wird, je kleiner das Loch ist, zerstrahlen schwarze Löcher umso schneller, je kleiner sie sind.

Allerdings kann aussser durch den schon beschriebenen Effekt kein Teilchen das schwarze Loch verlassen - niemals. Alle Jets, die man beobachtet hat, stammen von über dem Ereignishorizont beschleunigter Materie, wie zb Gasscheiben.

Schwarze Löcher krümmen die Raumzeit: in Form eines Trichers, um es mal in "Gummituchdenkweise" auszudrücken. Also keine Blase, sondern in Trichter, dessen Trichterwand in der Mitte unendlich steil, also senkrecht wird. (nur genau in der Mitte und nur im unendlichen, und auch nur dann, wenn schwarze Löcher tatsächlich singularitäten sind) Die Ausdehnung des Trichters hängt von der Masse ab, die sich im Loch befindet.

Weisse Löcher sind reine Theorie, und da man sie noch nie beobachtet hat, haben sie keine wissenschaftliche Basis. Nicht alles, was theoretisch möglich ist, kommt in der Natur auch vor - zumindest vermutet man das.

So, das war jetzt erschöpfend ausführlich. :-)

[Sternengucker]

Sorry, deine Erklärung war - natürlich - wieder mal excellent, aber eine Frage hätte ich nocht:

Original geschrieben von Bynaus
eines aus negativer Materie (nicht zu verwechseln mit Antimaterie), und da statistisch gesehen die hälfte aller Teilchen, die effektiv ins Loch fallen, negativ-Materie-Teilchen sind, vernichten sie die im Loch enthaltene Materie langsam.

Warum ist das keine Antimaterie ? Es klingt genauso wie Antimaterie beschrieben wird..... Wenn ich mich jetzt gar zu sehr blamiert habe bitte nur leise lachen

[Harmakhis]

Ich bin mir nicht 100%ig sicher, aber "negative Materie" hat die selbe Ladung wie normale Materie(was Antimaterie ja nicht hat), und hat stattdessen eine negative Masse.

[Raven]

Original geschrieben von Captain Proton
Ich bin mir nicht 100%ig sicher, aber "negative Materie" hat die selbe Ladung wie normale Materie(was Antimaterie ja nicht hat), und hat stattdessen eine negative Masse.

Bist du sicher...? Ich bin mir nicht sicher aber ich glaube das negative Materie nie die gleiche Ladung hat wie Materie......

Kommt darauf an ob negative Materie das Antiteilchen von Materie ist.....

Bei Electronen ist es so das es auch ein positiv geladenes Electron gibt.....das Antielectron.......

[Bynaus]

Man muss unterscheiden:

1. Antimaterie.
Materie wie die "normale" Materie, mit der Eigenart, dass alle Teilchen umgekehrte Ladung und umekehrten Spin aufweisen.
Elektron --> "Antielektron" = Positron
Proton --> Antiproton
Neutron --> Antineutron (nur durch den entgegengesetzen Spin unterscheidbar)

Antimaterie ist relativ gut erforscht, am Cern wird sie regelmässig produziert, ein bildgebendes Verfahren der Medizin verwendet Positronen, die bei Kernzerfällen radioaktiver Materie enstehen (PET = Positron-Emissions-Tomographie).
Eine M/AM-Vernichtung könnte man so beschreiben:
1(+) + 1(-) = 2(0)

2. Negative Materie
Negative Materie ist eine mögliche Lösung der allgemeinen Relativitätstheorie. Sie wurde in dem Sinn noch nie nachgewiesen, aber der Casimir-Effekt (zwei sehr(!) nahe stehende Metallplatten ziehen einander an) ist mit negativer Materie elegant zu erklären.
Im allgemeinen braucht man negative Materie, oder Energie, um die Vakuumsenergie zu erklären. (auch das perfekteste Vakuum ist nicht ganz leer, sondern auf einem bestimmten, extrem niedrigen Energielevel, eben der Vakuumenergie)
Negative und Normale Materie vernichten einander schlicht und einfach, ohne dass dabei Energie frei wird. Ihre Vernichtung mit "normaler" Materie könnte man so beschreiben: -1(?) + 1(?) = 0.

Wahrscheinlich gibt es neben Negativer Materie auch negative Antimaterie, um es mal so auszudrücken.

[schibi]

OK jetzt versteh ich gar nichts mehr, wie kann ein SCHWARZES LOCH wieder was Ausspucken????????????????????????????????????????

Grus an alle Trekies

[Admiral Cartwright]

Ich will mal aus Stephen Hawking's Eine kurze Geschichte der Zeit zitieren, wo relativ klar verständlich beschrieben ist, wie ein schwarzes Loch Strahlung emittieren kann und was das für eine Art von Strahlung ist (wem der Text zu lang ist, der kann unten meine kurze Zusammenfassung lesen und den Zitateblock überspringen ).

Wie ist es möglich, dass ein Schwarzes Loch Teilchen zu emittieren scheint, wo wir doch wissen, dass seinem Ereignishorizont nichts zu entrinnen vermag? Die Antwort liefert uns die Quantentheorie! Die Teilchen stammen nicht aus dem Innern des Schwarzen Loches, sondern aus dem "leeren" Raum unmittelbar außerhalb des Ereignishorizontes. Das ist folgendermaßen zu verstehen: Was wir uns als "leeren" Raum vorstellen, kann nicht völlig leer sein, weil dann alle Felder, also etwa das elektromagnetische und das Gravitationsfeld, exakt gleich Null sein müssten. Doch mit dem Wert eines Feldes und seiner zeitlichen Veränderung verhält es sich wie mit der Position und Geschwindigkeit eines Teilchens. Aus der Unschärferelation folgt: Je genauer man eine dieser Größen kennt, umso weniger kann man über die andere aussagen. Deshalb kann das Feld im leeren Raum nicht genau Null sein, weil es dann einen exakten Wert (Null) und eine exakte Veränderungsrate (ebenfalls Null) hätte. Es muss ein bestimmtes Mindestmaß an Ungewissheit oder Quantenfluktuationen im Wert des Feldes bleiben. Man kann sich diese Fluktuationen als Teilchenpaare des Lichts oder der Gravitation vorstellen, die irgendwann zusammen erscheinen, sich trennen, abermals zusammenkommen und sich gegenseitig vernichten. Diese Teilchen sind virtuell, wie die Teilchen, die die Schwerkraft der Sonne tragen: Im Gegensatz zu realen Teilchen, kann man sie nicht direkt mit einem Teilchendetektor beobachten. [...] Die Unschärferelation sagt ebenfalls voraus, dass es ähnliche virtuelle Paare bei Materieteilchen gibt, etwa den Elektronen oder Quarks. In diesem Fall ist jedoch ein Element des Paares ein Teilchen und das andere ein Antiteilchen (die Antiteilchen des Lichts und der Gravitation sind identisch mit ihren Teilchen).
Da Energie nicht aus nichts entstehen kann, wird der eine Partner in einem Teilchen-Antiteilchen-Paar positive und der andere negative Energie besitzen. Der Partner mit negativer Energie ist zu einem kurzlebigen Dasein als virtuelles Teilchen verurteilt, weil reale Teilchen in gewöhnlichen Situationen immer positive Ladung haben. Deshalb muss es sich seinen Partner suchen und sich mit ihm zusammen annihilieren. Doch ein reales Teilchen besitzt in der Nähe eines massereichen Körpers weniger Energie als in weiter Entfernung von ihm, weil Energie erforderlich ist, es gegen die Massenanziehung des Körpers auf Distanz zu halten. Normalerweise wäre die Energie des Teilchens immer noch positiv, doch das Gravitationsfeld im Innern des Schwarzen Loches ist so stark, dass dort sogar ein reales Teilchen negative Energie aufweisen kann. So kann also ein virtuelles Teilchen mit negativer Energie in ein schwarzes Loch fallen und zu einem realen Teilchen oder Antiteilchen werden. In diesem Fall braucht es sich nicht mehr mit seinem Partner zu vernichten. Sein verwaister Partner kann ebenfalls in das Schwarze Loch fallen oder, mit positiver Energie ausgestattet, als reales Teilchen oder Antiteilchen der Nähe des Schwarzen Loches entrinnen. Ein entfernter Beobachter wird den Eindruck gewinnen, das Teilchen sei vom Schwarzen Loch emittiert worden.
[...]
Nach der Einsteinschen Gleichung E=mc^2 ist die Energie der Masse proportional. Fließt negative Energie ins Schwarze Loch, so verringert sich infolgedessen seine Masse.
[...]
Ein Schwarzes Loch, dessen Masse das Mehrfache der Sonnenmasse aufwiese, hätte nur eine Temperatur von einem zehnmillionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, [...] so dass solche Schwarzen Löcher sogar weniger Strahlung abgeben als absorbieren würden.

Uff, langer Text. Ich fasse noch mal kurz zusammen wie ich es verstanden habe: Im leeren Raum gibt es Quantenfluktuationen (auf Grund der Heisenbergschen Unschärferelation), die Teilchen-Antiteilchen-Paare erzeugen. Ein Partner hat positive Energie, der andere negative, um den Energieerhaltungssatz nicht zu verletzen. Der negative kann nun aber in ein Schwarzes Loch fallen, woraufhin sich dessen Masse verringert. Der positive Partner kann nun nicht mehr vernichtet werden und fällt mit ein bisschen Glück nicht ins Schwarze Loch, so dass er nachgewiesen werden kann und als Strahlung, die vom Schwarzen Loch emittiert wird, interpretiert wird.

Diese Strahlung ist aber so gering, dass man mit heutigen Messmethoden auf diese Art keine Schwarzen Löcher entdecken kann, da das Hintergrundrauschen die Strahlung maskiert. Was aber nachgewiesen werden kann, das sind die Jets, die entlang der Rotationsachse des Schwarzen Loches nach außen geschleudert werden. Dazu nochmal ein kurzes Zitat:

Während sich die Materie spiralförmig in das Schwarze Loch hineinbewegt, veranlasst sie es zu einer Rotation in gleicher Drehrichtung und damit zur Entwicklung eines Magnetfeldes, ähnlich dem der Erde. Durch die einfallende Materie werden in der Nähe des Schwarzen Loches sehr energiereiche Teilchen erzeugt. Das magnetische Feld ist so stark, dass es diese Teilchen zu Jets bündelt, die entlang der Rotationsachse des Schwarzen Loches, das heißt in Richtung seines Nord- und Südpols, nach außen geschleudert würden. Tatsächlich sind solche Jets in einigen Galaxien und Quasaren beobachtet worden.

Das wurde in diesem Thread zwar schon alles behandelt (wie immer besonders präzise von Bynaus), aber ich wollte noch ein wenig ins Detail gehen. Wer noch mehr wissen will, sollte Physik studieren

[Spocky]

Ein Schwarzes Loch durchqueren?



Der russische Astrophysiker Igor Novikov glaubt, einen Weg gefunden zu haben, um ein schwarzes Loch unbeschadet durchqueren zu können. Sein Konzept basiert auf den Erkenntnissen, des neuseeländischen Mathematikers Roy Kerr, der erkannte, dass Einsteins Gleichungen eine ganz neue Art von Schwarzen Löchern voraussagten: eben rotierende Schwarze Löcher. Diese mussten sich doch im Unterschied zu Sternen wegen ihrer viel größeren Dichte selbstredend schneller um ihre eigene Achse drehen. Bei solch einem rotierenden Objekten bildet sich, wie Kerr später herausfand, noch ein zweiter Ereignishorizont, der im Raumzeit-Gefüge eine kleine Falte hinterlässt ("a slight wrinkle"), wobei seine genaue Position von der Geschwindigkeit der Rotation ("speed of rotation") abhängt.
Genau hieran knüpft Novikov mit seiner neuen Theorie an. Ihr zufolge wandelt sich nämlich just dieser zweite Ereignishorizont nach einiger Zeit in eine zweite Singularität um ("mass-inflation singularity"). Dies mache den imaginären Trip ins Innere eines Schwarzen Loches überhaupt erst möglich, weil dank dieses Vorgangs die erste und weitaus gefährlichere Singularität verschluckt werde, so Novikov.

http://www.heise.de/tp/deutsch/special/raum/15576/1.html

[Iron Mike]

Ich persönliche glaube das eher nicht, aber soll das dann so was wie das Auge in einem Hurrican sein ?

Und wo glaubt er das man dann nach dem durchqueren herauskommt ?

[Spocky]

Original geschrieben von Iron Mike
Und wo glaubt er das man dann nach dem durchqueren herauskommt ?

Wenn er von durchqueren spricht, dann meint er sicherlich auf der anderen Seite.

Offensichtlich sucht er noch Freiwillige

[Bynaus]

Ich weiss nicht, ob das eine Frage von Glauben ist. Eher von mathematischen Formeln.
Das Wissen darum ist interessant, aber mir scheint, dass da noch einige Fragen offen sind. Und ob man sich, wenn man dann auf der "anderen" Seite rauskommt, wirklich in einem "anderen Universum" befindet, sei mal dahin gestellt. Ich denke eher, man kommt einfach auf der anderen Seite raus...
Wer weiss? Vielleicht DIE Extremsportart in ein paar Millionen Jahren: Schwarzeslochbasejumping. ;-)

[Iron Mike]

Glaubt ihr man kann durch ein Black Hole in ein anderes Universum gelangen ? Vermutlich herrschen in andern Universen auch andere Gesetze und Dimensionen so das ein Mensch dort eine nicht lebensfähige Umgebung vorfindet.
Ich denke das man damit "nur" größere Entfernungen überbrücken kann und eben an einer anderen Stelle in UNSEREM Univerum herauskommen würde. Allerdings bezweifle ich ernsthaft ob das ein Lebewesen übersteht.

[Harmakhis]

Nunja, es klingt interessant und wäre für ein paar Forschungsmissionen (wenn man das Problem mit der riesen Entfernung zum nächsten geeigneten Schwarzen Loch gelöst hat) sicherlich ein sehr spannendes Thema.

Ich selber bin mal bescheiden genug zu sagen, dass ich von Mathe absolut null Planung haben, was diese Höhen angeht und deswegen werde ich mir lieber mal nicht anmaßen etwas über die Wahrhaftigkeit seiner Berechnungen zu sagen.
Da gibt's genug Mathe- und Physik-Cracks auf der Welt die das für mich Dummen nachrechnen können.