Ein Anti-Universum - wie stellt man sich so etwas vor ?

[McWire]

Fakt ist ja, dass Antimaterie + Materie elektromagnetische Energie ergibt und auch elektromagnetische Energie ein Masseäquivalent besitzt.

Wenn also ein Antimaterie-Schwarze Loch mit einem Materie-Schwarze Loch kollidiert, so hat man hinterher ein schwarzes Loch mit der Massesumme der Ausgangsobjekte.

[irony]

Wenn also ein Antimaterie-Schwarze Loch mit einem Materie-Schwarze Loch kollidiert, so hat man hinterher ein schwarzes Loch mit der Massesumme der Ausgangsobjekte.

Die eigentliche Frage ist ja, ob durch die Entstehung eines Schwarzen Lochs nicht Materie und Antimaterie in dasselbe Etwas verwandelt werden, d.h. ob sich ein Schwarzes Loch, das aus Antimaterie entstanden ist, überhaupt von einem aus Materie entstandenen Schwarzen Loch unterscheidet.

[Agent Scullie]

Die eigentliche Frage ist ja, ob durch die Entstehung eines Schwarzen Lochs nicht Materie und Antimaterie in dasselbe Etwas verwandelt werden, d.h. ob sich ein Schwarzes Loch, das aus Antimaterie entstanden ist, überhaupt von einem aus Materie entstandenen Schwarzen Loch unterscheidet.

von außen betrachtet besteht kein Unterschied (No-Hair-Theorem). Solange Materie und Antimaterie aber dabei sind innerhalb des schwarzen Loches in die zentrale Singularität zu purzeln, kann ein mitfallender Beobachter sehr wohl einen Unterschied feststellen. Was passiert, wenn die zentrale Singularität erreicht wird, dazu kann die ART nicht sagen, da sie dort zusammenbricht. Geht man hingegen nach der Quantengravitation, gibt es vermutlich keine zentrale Singularität, sondern nur einen Zustand sehr hoher Dichte. In diesem werden sich Materie und Antimaterie vermutlich voneinander unterscheiden.

[Angelus1982]

von außen betrachtet besteht kein Unterschied (No-Hair-Theorem). Solange Materie und Antimaterie aber dabei sind innerhalb des schwarzen Loches in die zentrale Singularität zu purzeln, kann ein mitfallender Beobachter sehr wohl einen Unterschied feststellen. Was passiert, wenn die zentrale Singularität erreicht wird, dazu kann die ART nicht sagen, da sie dort zusammenbricht. Geht man hingegen nach der Quantengravitation, gibt es vermutlich keine zentrale Singularität, sondern nur einen Zustand sehr hoher Dichte. In diesem werden sich Materie und Antimaterie vermutlich voneinander unterscheiden.

Das verstehe ich jetzt nicht.
Ob das nun ein Materie- oder Antimaterie-Schwarzes Loch ist, beläuft sich doch auf das gleiche. Ein Gramm Materie wiegt ebensoviel wie ein Gramm Antimaterie und haben damit die gleiche Anziehungskraft.
Na und nach der ART wird "am"? Ereignishorizont ja alles unendlich groß.
Okay man umgeht dies mit dem Zustand sehr hoher Dichte. Aber warum sollte sich hier aufeinmal Antimaterie und Materie unterscheiden.
Ob ich nun zig Wasserstoffatome mit Elektronen in der Hülle und Protonen im Kern bis zum "geht nicht mehr" zusammenquetsche oder dies bei Wasserstoffatomen mit Positronen in der Hülle und Antiprotonen im Kern mache, beläuft sich doch auf das selbe.

[Agent Scullie]

Das verstehe ich jetzt nicht.
Ob das nun ein Materie- oder Antimaterie-Schwarzes Loch ist, beläuft sich doch auf das gleiche. Ein Gramm Materie wiegt ebensoviel wie ein Gramm Antimaterie und haben damit die gleiche Anziehungskraft.
Na und nach der ART wird "am"? Ereignishorizont ja alles unendlich groß.
Okay man umgeht dies mit dem Zustand sehr hoher Dichte.

äh... die Dichte wird nicht am Ereignishorizont unendlich groß, sondern in der zentralen Singularität im Mittelpunkt. Zum Aufbau eines schwarzen Loches siehe z.B.

Andreas Mller - Lexikon der Astrophysik S 2

Abschnitt "Rotierendes schwarzes Loch"

Aber warum sollte sich hier aufeinmal Antimaterie und Materie unterscheiden.

wenn man im Labor Antimaterie erzeugt, unterscheidet sie sich auch von Materie. Auffälligstes Merkmal: man hat Teilchen von der Masse eines Protons, aber mit negativer Ladung. Nur ein Beobachter außerhalb eines schwarzen Loches kann die entsprechenden Untersuchungen nicht an Teilchen innerhalb des schwarzen Loches durchführen, da er nicht in das schwarze Loch hineinsehen kann. Für einen Beobachter innerhalb des schwarzen Loches wäre das jedoch kein Problem.

[Angelus1982]

Das ist schon klar und wenn Positron und Elektron zusammenkommen gibt es die Annhilation.
Jedoch im Bezug auf das schwarze Loch, schriebst Du:
"[...] gibt es vermutlich keine zentrale Singularität, sondern nur einen Zustand sehr hoher Dichte. In diesem werden sich Materie und Antimaterie vermutlich voneinander unterscheiden."
Abgesehen von der umgekehrten Ladung, sehe ich keinen Grund, warum sich da Antimaterie und Materie unterscheiden sollte. In beiden Fällen bleibt hohe Dichte eben hohe Dichte.

[Agent Scullie]

Jedoch im Bezug auf das schwarze Loch, schriebst Du:
"[...] gibt es vermutlich keine zentrale Singularität, sondern nur einen Zustand sehr hoher Dichte. In diesem werden sich Materie und Antimaterie vermutlich voneinander unterscheiden."
Abgesehen von der umgekehrten Ladung, sehe ich keinen Grund, warum sich da Antimaterie und Materie unterscheiden sollte. In beiden Fällen bleibt hohe Dichte eben hohe Dichte.

sie unterscheiden sich aus dem gleichen Grund, aus dem sie sich auch im Labor unterscheiden, wo die Dichte ebenfalls endlich ist.

[irony]

Wenn es erlaubt ist, da gerade die Fachkundigen zugange sind: Bestehen Schwarze Löcher eigentlich aus Dunkler Materie ? Oder gibt es da keinen Zusammenhang ? Und wie ist es mit Dunkler Antimaterie ? Oder reichen die Theorien noch nicht so weit ?

[HiroP]

Bestehen Schwarze Löcher eigentlich aus Dunkler Materie ? Oder gibt es da keinen Zusammenhang ? Und wie ist es mit Dunkler Antimaterie ? Oder reichen die Theorien noch nicht so weit ?

Schwarze Löcher zählen wie z.B. braune Zwerge zur baryonischen Fraktion der Dunklen Materie. D.h. dass sie zwar nicht leuchten, aber mit anderer baryonischer Materie wechselwirken, durch ihre Gravitation oder ihre elektromagnetische Ladung.

Wie bereits gesagt wurde, kann es theoretisch Schwarze Löcher aus AM geben, wir hätten aber keine Möglichkeit, es herauszufinden und es würde für die Eigenschaften des Schwarzen Loches auch keinen Unterschied machen.

Materie passiert den Ereignishorizont und zerstrahlt, sobald sie auf Antimaterie trifft. Die dabei entstehenden Gamma-Photonen können dem Schwarzen Loch aber nicht entkommen und werden der Masse des Schwarzen Lochs hinzugefügt.

[irony]

Schwarze Löcher zählen wie z.B. braune Zwerge zur baryonischen Fraktion der Dunklen Materie. D.h. dass sie zwar nicht leuchten, aber mit anderer baryonischer Materie wechselwirken, durch ihre Gravitation oder ihre elektromagnetische Ladung.

Wenn einem Schwarzen Loch selbst Licht (elektromagnetische Strahlung) nicht entkommen kann, nicht einmal Gammaquanten, wie kann es dann mit seiner Ladung mit anderen Ladungen außerhalb des Horizontes elektromagnetisch wechselwirken ? Ohne Photonen keine EM-Wechselwirkung.

[HiroP]

Ohne Photonen keine EM-Wechselwirkung.

Ja nun, interessanter Einwand, den ich so ad hoc nicht widerlegen kann.
Allerdings gibt es theoretisch noch eine weitere Wechselwirkung eines SL mit dem Rest des Universums, die allerdings noch nicht nachgewiesen wurde: Hawking-Strahlung.

[Agent Scullie]

Wenn es erlaubt ist, da gerade die Fachkundigen zugange sind: Bestehen Schwarze Löcher eigentlich aus Dunkler Materie ? Oder gibt es da keinen Zusammenhang ?

eher anders herum: Dunkle Materie wird eventuell zum Teil von schwarzen Löchern gebildet. Dunkle Materie ist ja weniger eine spezifische Substanz als vielmehr etwas, das erstmal nur auf kosmischen Skalen definiert ist und sich von leuchtender Materie, wie Sternen oder kosmischen Gaswolken, unterscheidet.

Und wie ist es mit Dunkler Antimaterie ?

"dunkle Antimaterie" macht als Begriff keinen Sinn. Der dem Terminus "Dunkle Materie" zugrundeliegende Materiebegriff ist nicht als Materie im Sinne von Materie vs. Antimaterie zu verstehen. Gäbe es im Universum größere Ansammlungen von Antimaterie, die aber nur wenig EM-Strahlung aussenden und daher nicht leuchten würden, würden sie Dunkle Materie bilden, keine "Dunkle Antimaterie".

[irony]

Gäbe es im Universum größere Ansammlungen von Antimaterie, die aber nur wenig EM-Strahlung aussenden und daher nicht leuchten würden, würden sie Dunkle Materie bilden, keine "Dunkle Antimaterie".

Aber es gibt ja z.B. Neutrinos und Anti-Neutrinos, sowohl für Elektronen, Myonen und Tauonen bzw. deren Antiteilchen. Nun ist die Neutrino-Antineutrino-Wechselwirkung ja nur die schwache WW, d.h. da wird man nicht viele Annihilationsprozesse sehen. Aber warum bilden Anti-Neutrinos keine Dunkle Antimaterie ? Man weiß ja jetzt auch, dass Neutrinos eine Ruhemasse ungleich Null haben.

[Agent Scullie]

Wenn einem Schwarzen Loch selbst Licht (elektromagnetische Strahlung) nicht entkommen kann, nicht einmal Gammaquanten, wie kann es dann mit seiner Ladung mit anderen Ladungen außerhalb des Horizontes elektromagnetisch wechselwirken ?

du kannst dir das so vorstellen, dass das EM-Feld einer in das schwarze Loch gefallenden Ladung außerhalb des schwarzen aus der Zeit stammt, bevor die Ladung in das Loch fiel. Eine hier nützliche Deutung des Coulomb-Gesetzes ist folgende: man denke sich eine beliebige geschlossene Oberfläche. Der Innenraum der Oberfläche ist zunächst ladungsfrei. Dann besagt das Coulomb-Gesetz, dass der elektrische Fluss (die elektrische Feldstärke integriert über die Oberfläche) durch die Oberfläche null ist. Dringt jetzt eine Ladung in den Innenraum ein, ändert sich der Fluss durch die Oberfläche, und zwar proportional zur Ladung. Solange jetzt die Ladung im Innenraum verbleibt, bleibt der Fluss durch die Oberfläche konstant. Die Oberfläche hat gewissermaßen eine "Erinnerung" daran, dass da einmal eine Ladung eingedrungen und nicht wieder herausgekommen ist. Das ist völlig unabhängig davon, was mit der Ladung im Innenraum passiert, also z.B. auch davon, ob sie dort von einem schwarzen Loch verschlungen wurde.

Möglicherweise hast du insgeheim die Vorstellung, die Ladung müsse fortwährend irgendetwas aussenden, um ihr Feld aufrechtzuerhalten. Dem ist aber eben nicht so.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Agent Scullie schrieb nach 1 Minute und 33 Sekunden:

Aber es gibt ja z.B. Neutrinos und Anti-Neutrinos, sowohl für Elektronen, Myonen und Tauonen bzw. deren Antiteilchen. Nun ist die Neutrino-Antineutrino-Wechselwirkung ja nur die schwache WW, d.h. da wird man nicht viele Annihilationsprozesse sehen. Aber warum bilden Anti-Neutrinos keine Dunkle Antimaterie ?

weil sie Dunkle Materie bilden würden. "Dunkle Antimaterie" macht wie gesagt als Begriff keinen Sinn.

[irony]

Möglicherweise hast du insgeheim die Vorstellung, die Ladung müsse fortwährend irgendetwas aussenden, um ihr Feld aufrechtzuerhalten. Dem ist aber eben nicht so.

Eigentlich habe ich insgeheim die Vorstellung, dass ein elektrisches Feld eine Eigenschaft des Raumes ist und Ladungen nicht viel anderes sind als besondere Formen von Massen und hier entsprechend Räume gekrümmt werden.

weil sie Dunkle Materie bilden würden. "Dunkle Antimaterie" macht wie gesagt als Begriff keinen Sinn.

Da wäre ich nicht so schnell. Der Begriff kann ja noch sinnvoll werden. Immerhin auch gibt es bereits einen sehr interessanten Artikel "Dark Antimatter as a Galactic Heater: 511 KeV photons and X-rays from Bulge of our Galaxy"