Schwarze Löcher

[Dannyboy]

Bei einer Singularität werden auf jedenfall auch Planck-Einheiten unterschritten.

[Agent Scullie]

Das massereichste bisher bekannte stellare schwarze Loch in der Zwerggalaxie IC 10 hat maximal 33 Sonnenmassen.

33x Sonnenmasse (1,989x10^30kg) = 65,637 x 10^33g

Dies ist viel zu wenig Masse um auch nur ein Planck-Volumen (4,22419 x 10^-105 m³) auf Planck-Dichte (5,155 x 10^96kg x m^-3) zu verdichten.

rechnen wir mal nach: um in einem Volumen von V_P = 4,22419 * 10^-105 m³ eine Dichte von rho_P = 5,155 * 10^96 kg/m³ zu erzeugen, ist eine Masse von

rho_P * V_P = (4,22419 * 10^-105 m³) * (5,155 * 10^96 kg/m³)
= 2,177 * 10^-8 kg

erforderlich, die sog. Planck-Masse. 33 Sonnenmassen sind das

(6,5637 x 10^30 kg) / (2,177 * 10^-8 kg) = 3,015 * 10^38-fache

davon.

Welchen Sinn macht es sonst, die Planck-Einheiten zu benutzen, wenn diese um unendliche Zehnerpotenzen unter- oder überschritten werden?

werden sie das denn?

Wo ist der reale Unterschied, wenn bei schwarzen Löchern das Planck-Einheiten-System als Grenze bleibt?

der reale Unterschied wozwischen?


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 6 Minuten und 36 Sekunden:

Es gibt z.Zt. 3 Modelle, wie es zuende gehen koennte (nach der Friedmann-LeMaître-Gleichung):

• Offenes Universum: Abkuehlung bis zum abs. Nullpunkt, dabei aber Ausdehnung bis zur Ewigkeit, da die Gravitation nicht ausreicht, um die Expansion zu stoppen.
• Geschlossenes Universum: Gravitation ueberwiegt Expansion
  => grosse Endkontraktion = big crunch
• Flaches Universum: auch Abkuehlung bis zum Nullpunkt, Gravitation bremst Expansion bis zum Stillstand, aber keine Kontraktion.

so wäre es, wenn noch nicht das Jahr 1998 gewesen wäre. Damals machte man eine Entdeckung, die deine drei Modelle umstieß, dass nämlich das Universum beschleunigt expandiert. Das bedeutet, dass es eine beschleunigend wirkende sog. Dunkle Energie geben muss, die dazu führt, dass das Universum in allen drei Fällen, offen, flach und geschlossen, bis in alle Ewigkeit (beschleunigt) weiterexpandiert.

[Thomas W. Riker]

Danke Agent Scullie,
da habe ich vor lauter Zehner-Potenzen wohl völlig die Übersicht verloren.
Wenn ich das jetzt richtig lese, dann würde die Dichte des o.e. schwarzen Loches bei der Größe von einem Planck-Volumen nach deutscher Benennung
301,5 Sextillionen Planck-Dichten betragen
Nun gut, dass ist genauso unvorstellbar wie unendlicher Druck in einer räumlichen Singularität.

In einem unendlich kleinen Volumen wäre der Druck ja ebenso unendlich größer.

[Agent Scullie]

Wenn ich das jetzt richtig lese, dann würde die Dichte des o.e. schwarzen Loches bei der Größe von einem Planck-Volumen nach deutscher Benennung
301,5 Sextillionen Planck-Dichten betragen

würde man 33 Sonnenmassen auf ein Planck-Volumen komprimieren, dann würde eine Dichte weit oberhalb der Planck-Dichte herauskommen, ja. In einer Theorie der Quantengravitation ist aber eher zu erwarten, dass der Gravitationskollaps nicht dann endet, wenn die Gesamtmasse auf ein Planck-Volumen konzentriert ist, sondern dann, wenn die Planck-Dichte erreicht ist. Das Endvolumen bleibt also viel größer als das Planck-Volumen.

[Thomas W. Riker]

In Zehnerpotenzen ist das Volumen dann schon "viel größer" als ein Planck-Volumen oder gar als eine Singularität.
Wenn ich das dann richtig gerechnet habe, wären es gerundet
1.401*10^-67m³

Beim Einschlafen waren die Sextillionen schon reichlich irritierend. Zum Glück versuchte ich nicht Schäfchen zu zählen.

[Halman]

Planck-Masse

Bezüglich der Planck-Masse habe ich mal ein bisschen und Wikipedia befragt. Interessant finde ich folgenden Vergleich:

• 4 µg – menschliche Eizelle
• ≈ 21 µg – Planckmasse
• ≈ 200 µg – Sandkorn (0,5 mm Durchmesser)

Quelle Größenordnung (Masse) ? Wikipedia

So ein Sandkorn hat also ≈ 10 Planck-Massen und könnte somit gem. der LQG auf max. 10 Planck-Volumen kompromiert werden.

Hier noch in informativer Link:
Planck-Einheiten

[Liopleurodon]

Es gibt z.Zt. 3 Modelle, wie es zuende gehen koennte (nach der Friedmann-LeMaître-Gleichung):

• Offenes Universum: Abkuehlung bis zum abs. Nullpunkt, dabei aber Ausdehnung bis zur Ewigkeit, da die Gravitation nicht ausreicht, um die Expansion zu stoppen.
• Geschlossenes Universum: Gravitation ueberwiegt Expansion
  => grosse Endkontraktion = big crunch
• Flaches Universum: auch Abkuehlung bis zum Nullpunkt, Gravitation bremst Expansion bis zum Stillstand, aber keine Kontraktion.

Mir scheint, die Autoren deines Buches bevorzugen entweder die erste oder die dritte Moeglichkeit? Wird da naeher darauf eingegangen?

Ja. Die Intention dieses Buches war es zu beschreiben, wie sich ein Universum entwickeln würde, dass nicht wieder in sich zusammen stürzt und in welchen (unvorstellbaren) Zeiträumen die Thermodynamik den Untergang der uns bekannten Materieformen bringen würde. Die beiden Autoren begründen dies damit, dass es nach aktuellem Stand für ein geschlossenes Universum nicht genügend Masse gibt. Das Big Crunch-Szenario hat zur Zeit die geringste Wahrscheinlichkeit einzutreten. Auch die Verteilung und Masse "Dunkler Materie" wurde inzwischen recht ausgiebig gemessen und noch nicht einmal dieses Vorkommen reicht dafür aus. Ich finde diese Argumentation sehr überzeugend.

[Halman]

... Die Intention dieses Buches war es zu beschreiben, wie sich ein Universum entwickeln würde, dass nicht wieder in sich zusammen stürzt und in welchen (unvorstellbaren) Zeiträumen die Thermodynamik den Untergang der uns bekannten Materieformen bringen würde. ...

Also gingen die Autoren davon aus, dass alle Teilchen irgendwann zerfallen? Soweit ich mich entsinne, sagte mal die SU(5)-Theorie den Protonzerfall voraus, welcher aber so nicht beobachtet werden konnte. Es könnte also durchaus sein, das Protonen gar nicht zerfallen (siehe das Zitat in meiner Signatur ).

[Liopleurodon]

Also gingen die Autoren davon aus, dass alle Teilchen irgendwann zerfallen? Soweit ich mich entsinne, sagte mal die SU(5)-Theorie den Protonzerfall voraus, welcher aber so nicht beobachtet werden konnte. Es könnte also durchaus sein, das Protonen gar nicht zerfallen (siehe das Zitat in meiner Signatur ).

Vom Protonenzerfall gingen sie aus, ja. Ob er existiert, bleibt abzuwarten.

[Hades]

Also gingen die Autoren davon aus, dass alle Teilchen irgendwann zerfallen? Soweit ich mich entsinne, sagte mal die SU(5)-Theorie den Protonzerfall voraus, welcher aber so nicht beobachtet werden konnte. Es könnte also durchaus sein, das Protonen gar nicht zerfallen (siehe das Zitat in meiner Signatur ).

Vom Protonenzerfall gingen sie aus, ja. Ob er existiert, bleibt abzuwarten.

Also kann man das doch sagen, und das kann man aus deinem Post Nr.: 52 Herauslesen, das die Autoren eine Vorstellung ausformulieren wenn:

- der Protonenzerfall existiert
- Dunkle Materie nach heutigen Vorstellungen existiert UND in den Mengenverhältnissen
- Dunkle Energie so funktioniert wie wir sie uns heute Vorstellen.

Ein Bild unter einigen. Die nächsten zehn zwanzig Jahren könnte sich daran schon wieder einiges Ändern, stieg die geschätzte Anzahl der Sterne der Milchstraße z:B., nicht auch die letzten 15 Jahre von 2*10^11 auf 3*10^11?

Von der Wahrscheinlichkeit von Planeten um andere Sterne gar nicht zu reden?

[Liopleurodon]

Ein Bild unter einigen.

Richtig, und in diesem Sinne war das auch gemeint.

[Wolf4310]

so wäre es, wenn noch nicht das Jahr 1998 gewesen wäre. Damals machte man eine Entdeckung, die deine drei Modelle umstieß, dass nämlich das Universum beschleunigt expandiert.

Ich stell mir da die Frage, wie kann man sich da so sicher sein?
Je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto schneller entfernen sie sich von uns. Andererseits je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto länger braucht das Licht bis es bei uns ist, wir schauen also quasi in die Vergangenheit.
Könnte es da nicht sein das die beschleunigte Expansion eine "optische Täuschung" ist und die Geschwindigkeit der Expansion abnimmt, bzw übertrieben gesagt, die äußersten Galaxien schon auf dem Rückweg sind, die Information/das Licht darüber nur noch nicht bei uns angekommen ist?

[Thomas W. Riker]

Seit den 1990er Jahren war dies ein Schwerpunkt der Physik, und 2011 gab es für die Forschungsergebnisse den Nobelpreis in Physik.
Nun gut, das Komitee kann genauso wie die Forscher irren.
Ich denke, jemand der Deine Idee wissenschaftlich belegen könnte, würde auch den Nobelpreis erhalten.

Supernova Cosmology Project ? Wikipedia

[Dannyboy]

Ich stell mir da die Frage, wie kann man sich da so sicher sein?
Je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto schneller entfernen sie sich von uns. Andererseits je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto länger braucht das Licht bis es bei uns ist, wir schauen also quasi in die Vergangenheit.
Könnte es da nicht sein das die beschleunigte Expansion eine "optische Täuschung" ist und die Geschwindigkeit der Expansion abnimmt, bzw übertrieben gesagt, die äußersten Galaxien schon auf dem Rückweg sind, die Information/das Licht darüber nur noch nicht bei uns angekommen ist?

Und was sollte diese optische Täuschung bewirken?

[Agent Scullie]

Ich stell mir da die Frage, wie kann man sich da so sicher sein?
Je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto schneller entfernen sie sich von uns. Andererseits je weiter die Galaxien von uns weg sind, desto länger braucht das Licht bis es bei uns ist, wir schauen also quasi in die Vergangenheit.
Könnte es da nicht sein das die beschleunigte Expansion eine "optische Täuschung" ist und die Geschwindigkeit der Expansion abnimmt, bzw übertrieben gesagt, die äußersten Galaxien schon auf dem Rückweg sind, die Information/das Licht darüber nur noch nicht bei uns angekommen ist?

offenbar gehst du davon aus, dass die Rotverschiebung des Lichts einer fernen Galaxie nur etwas darüber aussagt, wie schnell sich die Galaxie entfernte, als das Licht ausgesandt wurde. Das ist aber nicht so. Die Rotverschiebung wird durch den Faktor bestimmt, um den das Universum während der Zeitspanne, in der das Licht unterwegs war, expandierte, und sagt uns daher auch etwas über die Dynamik der Expansion während dieser Zeitspanne.

Zu der Erkenntnis, dass die Expansion beschleunigt ist, gelangte man nun nicht allein anhand der Rotverschiebung, sondern zusätzlich durch die Beobachtung ferner Supernovae. Deren absolute Helligkeit ist ziemlich genau bekannt, man kann daher aus der scheinbaren Helligkeit die Entfernung ermitteln, und zwar die heutige Entfernung, nicht etwa die Entfernung zu der Zeit, als die jeweilige Supernova ihr Licht aussandte. Man kann dann verschiedene Szenarien für den Verlauf der Expansion durchrechnen und ermitteln, welches Szenario sowohl die beobachtete Rotverschiebung als auch die per Supernova-Beobachtung errechnete Entfernung ergibt. Dabei kam heraus, dass die Expansion beschleunigt sein muss.