QUANTENSINGULARITÄT

[Superstring]

Bei den einen Sachen dürftest du recht haben. Bei anderen bin ich so nicht einverstanden:

In jedem Stern entsteht zu jeder Zeit ein klein wenig Eisen, und es wird auch bis zum Schluss Wasserstoff verbrant. Doch bei unserer Sonne wird der grossteil des Kerns aus Kohlenstoff bestehen und nicht aus Eisen wenn sie ihre Hülle abstösst. Bei grösseren Sternen jedoch besteht dieser zum grössten Teil aus Eisen.
Zum zweiten muss man ja die verschiedenen Stuffen des Fusionsprozesses und damit des Lebens eines Sterns irgendwie einteilen. Deshalb wird die Stufe nach dem Element bezeichnet das im Moment am meisten "verbrannt" wird und somit auch den Stern stabil hält.

Die Lichtgeschwindigkeit ist laut Relativitätstheorie eine Konstante und auch die höchste Geschwindigkeit im Universum die eine Teilchen bei geradliniger Fortbewegung erreichen kann. Um das etwas das sich mit dieser Geschwindigkeit fortbewegt muss die Gravitation einen bestimmten Wert überschreiten. Und das geschiet erst wenn man eine Masse auf einen unendlich kleinen Punkt konsentriert. Etwas anderes ist Physikalisch nicht möglich, nach meinem Verständniss.
Also wenn es nach mit geht ist ein Schwarzes Loch eine Singularität deren Grösse unter der Planktischen Länge liegt. Und um mich davon ab zu bringen müsstest du mir, zumindest Mathematisch, das Gegenteil beweisen.

[Bynaus]

mathematischer Beweis

@ Superstring: Du wolltest einen mathematischen Beweis, der meine Behauptungen unterstützt? Hier ist er. Er ist nicht auf meinem eigenen Mist gewachsen, sondern stammt aus einem Astronomie-Lehrbuch für die ETH/Uni. Ich habe an den unwichtigen Stellen gekürzt.

Falls die Masse des Neutronensterns grösser als 3 Sonnenmassen ist, ist auch der Neutronenstern kein stabilder Zustand. Durch die Gravitationskraft kontrahiert der Stern weiter, wobei sein RADIUS kleiner wird als der "schwarzschildradius r".

Aus einer vorangehenden Herleitung für die Energie, die benötigt wird, um aus dem Gravitationsfeld eines kugelförmigen Körpers vom Radius r und Masse M zu entfliehen:

G*M*m/r

kinetische Energie: (v2 steht für v im Quadrat)

(m*v2)/2

wo die Fluchtgeschwindigkeit = Lichtgeschwindigkeit (c) ist, hat ein fliehender Körper folgende Energie:

(m*c2)/2

Aus diesen beiden Formeln:

G*M*m/r = (m*c2)/2 --> r = 2*G*M/c2

Für die Masse der Sonne fände man also einen Schwarzschildradius von ca. 3 km. Das heisst, man müsste die Masse der Sonne auf ein Kugelvolumen mit unter 6 km Durchmesser hineinpressen, damit aus ihr ein schwarzes Loch wird. Wie aus der Formel ersichtlich, wächst der Schwarzschildradius linear mit der Masse. Also wird ein schwarzes Loch, das von einem Stern mit 10 Sonnenmassen stammt, einen Durchmesser von unter 60 km haben.

Ich hoffe, das überzeugt dich!

[Superstring]

Ok, und doch nicht...

Ok, mathematisch gebe ich dir recht.

Dafür stelle ich die nächste schlaue Frage:

Eine so grosse Masse die sich mal auf so wenig Raum zusammengezogen hat, wieso sollte die dort aufhöhren sich zusammen zu ziehen? Den letzen Widerstand, die Neutronen hat sie ja überwunden, es gibt nichts mehr was sie davon abhalten könnte sich auf einen unendlich kleinen Punkt zusammen zu ziehen, oder doch?

[Bynaus]

du bist vielleicht ein harter brocken :-)

Tatsächlich eine schlaue Frage. steht nicht mal in meinem schlauen Buch. allerdings: Du hast angenommen, dass die Masse den Entartungsdruck der Neutronen "überwunden" hat. Das ist aber Spekulation. es ist einfach eine Annahme, die du triffst. Es ist höchstwahrscheinlich so, dass es zu jeder Masse einen Radius gibt, wo sich Gravitationskraft und Entartungsdruck aufheben. Bei Massen unter drei Sonnenmassen liegt dieser Radius über dem Schwarzschildradius, bei Massen darüber liegt der "stabilisierungspunkt" unter dem Schwarzschildradius. Mit vorheriger Messung hiesse das: Bei Sternen unter 3 Sonnenmassen entstehen Neutronensterne mit mehr als 9 km Radius, bei über drei Sonnenmassen entstehen Neutronensterne von weniger als 9 km Radius --> schwarzes Loch.

[Superstring]

Die Sache hat einen Haken...

Die Sache hat aber einen Haken, und zwar stehen bei einem Neutronenstern die Neutronen ganz beisammen. Da gibt es so gut wie keinen Raum mehr dazwischen. Desweiteren hat ein schwererer Stern auch mehr Masse also auch einen grösseren Kern der zum Neutronenstern wird. Als wird der Neutronenstern auch einen grösseren Durchmesser haben. Wenn nun beim Neutronenstern Schluss währe könnte ein schwerer Stern nie zu einem Schwarzen Loch werden da sein Durchmesser immer über dem Schwarzschild Radius bleiben würde. Folglich müssen die Neutronen ineinadergedrückt werden.

(Nimmst das ganze hier jetzt nicht persönlich. Ich finde es interessant hier mal mit jemandem zu dikutieren der wirklich was davon versteht.)

[Bynaus]

der haken...

keine Angst, ich finds auch interessant. ich hatte eher befürchtet, du würdest es persönlich nehmen, als ich deine Sternlebenbeschreibung korriegiert hab...

Ich weiss nicht genau, wie dicht die Neutronen beisammen stehen. Es könnte ja aber sein dass ein Teil der Neutronen zu reiner Energie zerstrahlen (die übrigens dieselben Auswirkungen wie Masse hat), die aber nicht aus dem schwarzen Loch rauskann, warum ist wohl klar. So wäre von der MASSE selbst vielleicht gar nicht mehr so viel da, sondern ein Grossteil wäre in Strahlung verwandelt worden.

Ausserdem haben wir ein etwas falsches Bild von den Neutronen. Wir stellen sie uns wie so winzige Golfbälle vor, was sie aber nicht sind. so wie die elektronen eigentlich nicht um die Atomkerne KREISEN, sondern aufenthaltswahrscheinlichkeit in einer Wolke besitzen, so ergeht es wahrscheinlich auch den Neutronen. Nur dass die Ausdehnung dieser Wolke immer kleiner wird, je mehr sie zusammengedrückt werden. Das heisst, wenn du einen beliebigen Punkt innerhalb des Neutronensterns auswählst, dann wird die Wahrscheinlchkeit, dass sich dort ein Neutron aufhält, mit steigendem Druck immer grösser, aber nie gleich eins. So stell ich es mir vor, und so würde meine anfängliche Erklärung wieder Sinn ergeben. Aber ich muss auch sagen, ich weiss es einfach nicht genau. Vielleicht sollte ich mal meinen Astro-Prof fragen.

[Superstring]

Verstrahlen

Ich kenne die verschiedenen Atommodelle.

So wie ich gelesen habe stehen die Neutronen in einem Neutronenstern so dicht beieinander das, würde man sie noch mehr zusammendrücken, die letzten Abstossungskräfte überwunden werden. Wenn dies passiert fällt der Neutronenstern bis in die Unendlichkeit zusammen.

Theoretisch währe jedoch deine Variante mit dem verstrahlen denkbar. Es dürfte jedoch nur die Materie ganz im Kern verstrahlen. Und die Zeit die die Strahlung an die Oberfläche braucht müsste grösser sein als die Zeit die nötig ist im genügend Masse zu verstrahlen um den Kern so weit zu komprimieren das sich ein Schwarzschildradius bildet. Wenn dem nicht so ist entweicht die Strahlung ins all und die Masse/Energie reicht nicht mehr für ein SWL.

Ihr habt Astronomie an der Schule? Was studierst du denn?

Ich hätte liebend gerne Astronomie als Fach. Hatte ich aber gar nie. Wir lernten gerade mal die Planeten kennen in der Allgemeinbildung. Aber unser Lehrer wusste nicht mal die genauen Zahlen der Monde der ausseren Planeten. Er hatte Zahlen etwa aus den 70er Jahren und ich musste ihn korrigieren.

[ConradBLTD]

Mag mal was sagen:

Es gab den Streit, zwischen "ähh, wie hiess der doch gleich" und "ein anderer genauso berühmter Mathematiker", ob es irgendwo ein Elementarteilchen gibt, der andere meinte, wenn es das gibt, dann hat es eine ausdehnung (volumen) und dann kann man es weiter teilen, es gibt also keine Elementarteilchen.

Neutronen sind (noch) nicht das letzte.
Alle diese -tronen scheinen aus Quandten unterschiedlicher Farben(!) (richtig gelesen) aufgebaut zu sein. Je nachdem, welche Farben, daran erkennt man dann ein elektron z.b.
Irgendwie braucht man auch 4 Quandten, um ein -tron zusammenzuschustern.

Jetzt haltet Euch fest: Darauf folgte die QUANTENFELDTHEORIE!
Was die besagt, ist ja wohl klar: Blah, blah, quandten, ziehen sich an, farbe, bla, laber text.

Also, ich denke schon, das sich ein Neutronenstern noch weiter zusammenschrumpfen kann, warum auch nicht.
Aber darüber sollten wir nicht nachdenken, finde ich.
Stell Dir doch mal die Masse eines Autos, 1 Tonne (etc.) in Deinem Fingernagel vor :-), ok, blödes Beispiel, aber das (sich das vorzustellen) geht nicht.
Genausowenig, wie Du Dir die Unendlichkeit vorstellen kannst. Tu doch mal so tun, als wärest Du ein Raumschiff, und siehst wie beim windows-Bildschirmschoner die sterne vorbeifliegen. Mach das mal unendlich lange, oder immer schneller, da wird man verrückt!!
Kannst auch versuchen dir ne Tonleiter, die immer höher geht vorzustellen. Das wird alles nix.

Verrükte Sachen gibts, die gibts gar nicht!

[Bynaus]

farbladung

@ Superstring:
Ich studiere Physik im ersten Semester an der ETHZ. Dort haben wir das eben, ich hab mich auch gefreut, als ich es erfuhr. Nächstes Semester ist Astrophysikpraktikum angesagt, lechz... :-) Das mit dem verstrahlen wäre ja vielleicht schon denkbar, ich weiss aber nicht wie schnell dass so ein Neutronenstern zum schwarzen Loch komprimiert wird. wie gesagt am Mittwoch hab ich Astronomie und dann frag ich ihn.

@ ConradBLTD: Das mit den "Quanten unterschiedlicher Farben" verhält sich so: Neutronen und Protonen sind aus Quarks aufgebaut, und zwar aus jeweils drei davon, die von der sogenannten Farbladung zusammengehalten werden. Die Farbladung hat nichts mit "Farben" zu tun, (die nichts anderes sind als die Interpretation unseres beschränkten Gehirns einer bestimmten Wellenlänge) sondern heisst einfach so, weil den Wissenschaftern die sie zum ersten mal postulierten nichts anderes einfiel. Die einzelnen Quarks habe auch eine elektrische Ladung, beim Proton sind es zwei Quarks mit einer Ladung von +2/3 und einem von -1/3, was dann die Protonenladung +1 ergibt. Beim Neutron sind es zwei mit einer Ladung von -1/3 und von +2/3, was eine Ladung von 0 ergibt. Das Elektron ist viel kleiner (gilt als "elementarteilchen") und besteht nicht aus Quarks, obwohl es eine Ladung von -1 hat.

Dass unsere Vorstellung nicht ausreicht, uns alles vorzustellen mag sein. Aber interessant sind die Gedankenspiele allemal. Und deswegen möchte ich es zumindest versuchen...

[Superstring]

Hätte ich auch gesagt.

@ConradBLTD Ich schliesse mich Bynaus an, genau das gleiche hättest du auch von mir zu höhren gekriegt.

Ich möchte nur noch etwas im Bezug auf den Vorgang Neutronenstern zu SWL ergänzen: Ich denke wenn mal die Kraft überwunden ist diese Quarks voneinander fern hält, wodurch ja erst Protonen und Neutronen möglich werden, gibt es nichts mehr das die Materie davon abhalten könnte bis in alle Unendlichkeit zusammen zu fallen.

@Bynaus Mich nimmt wunder was dein Professor dazu sagt.

Ich habe noch eine andere Theorie (schadet zwar mir selbst, aber wir sind doch ehrliche Wissenschaftler ).
Wenn der Neutronenstern weiter zusammenfällt werden sogar die Krafte der Quarks soweit überwunden das das Neutron zerfällt. Der Stern kollabiert also weiter bis das die Kräfte die die Quarks auseinanderhält so stark sind das sie der Gravitation widerstehen können. Die Kraft die sie auseinanderdrückt soll ja immer grösser werden je näher sie sich sind.

Hasst du übrigens schon gemerkt das wir sehr nahe beieinander wohnen?
Hinwil und Männedorf CH!
Darf ich die Frage stellen wie alt du bist?
Ich bin 19.

Ich hätte übrigens auch sehr gerne Astrophysik studiert. Aber leider konnte ich aufgrund dessen das ich nicht sehr gut bin in Sprachen (habe eine Legastenie) nicht das Gimmnasium machen können. Nun lerne ich einen Beruf. Aber es gibt danach auch noch wege das zu tun. Hast du ja auch gemacht.
Was hast du eigendlich für einen Beruf gelernt?
Ich lerne Konstrukteur.

(Musst natürlich keine Frage beantworen wenn du nicht willst. Werde trotzdem weiterhin mit dir reden )

[ConradBLTD]

@Bynaus: Meinte ich doch!

Jedenfalls hat die Quantenfeldtheorie noch nie jemand geschafft zu beweisen, bzw. zu widerlegen.

Also: ich halte mich da raus.
Sollen sich andere die Köpfe drüber zerbrechen.
Wenn ich über was nachdenke dann muss das mit magnetischen Waffen, die auf Plasmabasis und/oder Lasertechnologie fußen zu tun haben... :-)

[Bynaus]

zu mir

@ Superstring: ich bin 20. Wie kommst du darauf dass ich zuerst einen Beruf gemacht habe? Ich war an der Kanti und bin danach an die ETH. Ich kenne allerdings jemand der mit mir studiert, der hat auch einen technischen Beruf gelernt, danach die Berufsmatura gemacht und studiert jetzt Physik. Das sollte schon gehen. Uebrigens, da du ja in der Nähe wohnst: ich veranstalte mit einer Kollegin am 2.3.01 einen Star Trek Day in Wetzikon. für genauere Infos musst du den "Flyer" auf meiner Homepage (unten auf "www" klicken) suchen.

Mich nimmt es wunder was der Astro-Prof am Mittwoch meint. Er ist echt sehr kompetent. Ich habe noch nie mit jemandem derart über astronomische Themen sprechen können wie mit ihm. Es ist irgendwie so, wie wenn du plötzlich einen anderen Trekkie entdeckst der genauso Fan ist wie du selbst. Hast du ein Teleskop? ich will mir mal eines kaufen, wenn ich (armer Student :-)) endlich mal wieder Geld habe.

[Superstring]

ST Treffen

Als DSN Folgen hat du nicht gerade die besten heraus gesucht (natürlich aus meiner Sicht).
Aber ich werde mal schauen was ich dann los habe (und ob ich ein Auto bekomme).
Nur werde ich dort wohl der einzige sein der niemand kennt oder?
Sollte man eigendlich in Uniform kommen? (oder währe ich da wider der einzige?)

[Bynaus]

des rätsels lösung

@ Superstring: hast du die email erhalten?
Ich habe heute meinen Astroprof gefragt wegen dem schwarzen Loch: also ihm zufolge hättest du recht: den Berechnungen zufolge ist es tatsächlich so, dass wenn der Druck der Neutronen überwunden ist, dass dann der Neutronenstern bis zu einem singulären Punkt zusammenfällt. Dass die Gravitationskraft in diesem Punkt dann unendlich ist, ist kein Problem, da sich die Gravitation sozusagen asymptotisch an einen unendlichen Wert bei Null annähert. Aber er hat auch deutlich betont: "in unserer Physik kennt man nichts, das die Masse daran hindern könnte, auf einen singulären Punkt zusammenzustürzen." Es ist eben sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, zu überprüfen, ob das auch TATSÄCHLICH geschehen ist, da der singuläre Punkt ja unter dem Schwarzschildradius liegt. Es könnte ja durchaus sein, dass es noch etwas anderes gibt, der dem Gravitationsdruck entgegenwirkt, aber wir kennen es einfach nicht. Wahrscheinlich wäre auch niemand auf die Idee mit den Neutronen gekommen wenn es das Phänomen nicht in Wirklichkeit auch gäbe...
Du hattest also recht.

[dEAc0n fRoZt [A]]

Re: Hätte ich auch gesagt.

Originally posted by Superstring
Ich hätte übrigens auch sehr gerne Astrophysik studiert. Aber leider konnte ich aufgrund dessen das ich nicht sehr gut bin in Sprachen (habe eine Legastenie) nicht das Gimmnasium machen können. Nun lerne ich einen Beruf. Aber es gibt danach auch noch wege das zu tun. Hast du ja auch gemacht.

ja, ich weis, das wird jetzt etwas off-topic. zu ersteinmal, habeich erstaunlich viel von dem verstanden, was ihr erzählt habt, aber ich fände es schön, wenn ihr ein paar erklärungen mehr machen könntet, für so einfache programmierer wie ich.

@superstring:
mit einer legastenie hätte ich nicht gerechnet (da sieht man mal wieder was für vorurteile wir...anderen haben. aber ich dachte bisher immer legastenie wäre eine reine lernschwäche?!? *verwirrt sei*