Neben Fragen zur Größe des Universums und dem Urknall stehen auch schwarze Löcher ganz oben auf der Liste an Dingen, über die Leute Bescheid wissen wollen. In meiner “Fragen zur Astronomie”-Serie geht es darum heute schwarzen Löchern weiter. Wenn aus einem schwarzen Loch nichts entkommen kann: Wie kommt dann die Gravitation aus dem schwarzen Loch hinaus?

Es klingt nach einer simplen Sache: Nichts kann aus einem schwarzen Loch entkommen. Darum ist es ja ein schwarzes Loch. Und wenn nichts entkommen kann, dann ja eigentlich auch nicht die Gravitation. Wieso also spürt man dort immer noch eine Gravitationskraft?

Um zu erklären, was hier passiert, muss man sich zwei Dinge klar machen. Einmal, dass ein schwarzes Loch zwar “Loch” genannt wird, aber eigentlich kein wirkliches “Loch” ist. Und man muss wissen, dass die Gravitation ein bisschen anders funktioniert als andere Kräfte.

Simuliertes "Bild" eines schwarzen Lochs (Bild: Ute Kraus, Axel Mellinger, CC-BY-SA 2.0)

Simuliertes “Bild” eines schwarzen Lochs (Bild: Ute Kraus, Axel Mellinger, CC-BY-SA 2.0)

Ein schwarzes Loch ist kein “Loch” im Raum. Sondern erst mal “nur” ein Himmelskörper, bei dem sich eine bestimmte Menge an Materie innerhalb eines bestimmten Radius befindet. Es kommt vor allem auf die Dichte an. Das, was ein schwarzes Loch so besonders macht, ist die Dichte. Hier ist enorm viel Material auf sehr kleinem Raum komprimiert. Ein schwarzes Loch kann zum Beispiel die Masse der Sonne haben. Aber deswegen ist nicht alles, was so schwer ist wie die Sonne, auch ein schwarzes Loch. Erst wenn man diese Masse auf einen sehr kleinen Raum konzentriert (bei der Masse der Sonne auf wenige Kilometer), wird die Sache besonders. Ganz vereinfacht gesagt: Da diese gesamte Menge an Materie auf so kleinem Raum konzentriert ist, kann man dieser gesamten Masse auch viel näher kommen, als es sonst der Fall wäre und deswegen die Effekte der Gravitationskraft viel stärker spüren. Und irgendwann ist da eben der Punkt erreicht, wo die Anziehungskraft so stark ist, dass man nicht mehr schnell genug sein kann, um ihr wieder zu entkommen. Diese Grenze ist der “Ereignishorizont” und solange man sie nicht überschreitet, hat man keine Probleme (ein schwarzes Loch “saugt” nichts an). Aber alles was einmal hinter den Ereignishorizont gerutscht ist, bleibt auch dort und kommt nicht mehr zurück.

Und die Gravitation? Gravitation ist nichts, was ein Objekt “ausstrahlt”. Wir erklären die Gravitation derzeit im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein (siehe hier für eine umfassende Erklärung) und die beschreibt Gravitation als Auswirkung der Verformung des Raums selbst. Jede Masse krümmt die Raumzeit und die Objekte im Universum bewegen sich entlang dieser Krümmung. Und wir empfinden diese Bewegung durch den gekrümmten Raum als Kraft, die wir Gravitation nennen. Die Sonne macht zum Beispiel eine “Delle” in den Raum und wenn die Erde sich bewegt, dann kann sie nicht einfach geradeaus an der Sonne vorbei fliegen, sondern muss der Krümmung der “Delle” folgen. Uns erscheint es so, als würde die Sonne eine Kraft auf die Erde ausüben und sie auf eine Umlaufbahn um sie herum zwingen. Aber die Sonne sendet eben keine “Gravitationsstrahlen” oder ähnliches aus.

Einsteins komplizierte Gleichungen beschreiben genau, wie stark Materie den Raum krümmt. Das Ausmaß der Krümmung hängt einerseits von der Masse eines Objekts ab. Je größer die ist, desto stärker ist auch die Krümmung und damit auch die Stärke der Gravitationskraft. Die Krümmung des Raums an einem bestimmten Punkt hängt aber auch von der Stärke der Krümmung des Raums in der unmittelbaren Umgebung dieses Punktes ab. Die Gravitationskraft ist also nichts, das “aus” dem schwarzen Loch heraus kommen muss, weil sie nicht wirklich drinnen war. Das Loch verformt mit seiner Materie den Raum selbst und diese Verformung existiert ganz unabhängig von den besonderen Eigenschaften eines schwarzen Lochs. Das Gravitationsfeld hat immer an jedem Punkt des Raums einen bestimmten Wert und da ist nichts, was sich aus dem Loch heraus bewegen muss, um uns eine Kraft spüren zu lassen.

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Kommentare (106)

  1. #1 AP
    4. August 2014

    Moooment…

    Alles soweit logisch und bekannt. — Aber es gibt das berühmte Beispiel, was passiert, wenn man die Sonne plötzlich entfernen würde. Die Planeten würden erst mal gar nichts “spüren”, sondern brav weiter ihre Bahnen ziehen. Erst nach 8 Minuten (im Fall der Erde) würde diese einfach “gerade aus” weiter fliegen. Dh, dass sich Gravitations-“Kraft” (die Änderung der Raumkrümmung) mit c ausbreitet. Es muss also ein Informationsfluss vom Gravitationszentrum hinaus stattfinden.

  2. #2 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @AP: “Es muss also ein Informationsfluss vom Gravitationszentrum hinaus stattfinden.”

    Ja? Natürlich ändert sich die Krümmung des Raums, wenn eine Masse verschwindet. Aber wieso folgt daraus, das “Information” aus dem Zentrum des schwarzen Lochs fließen muss? Wenn du die Sonne entfernst, ist die Sonne weg und keine Krümmung mehr da. Ich versteh den Einwand gerade nicht. Es ging doch um die Frage, wie Gravitation aus dem schwarzen Loch hinaus kommen kann – und nicht darum, wie sich die Krümmung der Raumzeit ändert, wenn man die Konfiguration großer Massen ändert. Das hat irgendwie nix miteinander zu tun…

  3. #3 AP
    4. August 2014

    Ich verstehe deinen Einwand, aber lassen wir mal den Begriff “Information” weg. Die Änderung der Krümmung des Raums breitet sich mit c aus. Warum dieses Limit? Die Ausdehung des Raums unterliegt ja auch nicht diesem Limit. Nehme ich einen Körper weg, glättet sich der Raum wieder. Und zwar ausgehend vom Zentrum der entfernten Masse. Das c-Limit gilt ja eigentlich nur für Massenäquivalente. Da es aber auch für die Änderungsrate der Raumkrümmung gilt, würde das bedeuten, dass hier Materie (Gravitonen) und / oder Energie im Spiel ist. Und woher käme diese, wenn nicht vom Massenzentrum.

    Schwieriges Thema!

  4. #4 Stefan H.
    4. August 2014

    @AP
    Bringst Du da was durcheinander, was das Licht angeht, da das Licht ca. 8 Minuten bis zum Planeten Erde benötigt?

  5. #5 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @AP: “Da es aber auch für die Änderungsrate der Raumkrümmung gilt, würde das bedeuten, dass hier Materie (Gravitonen) und / oder Energie im Spiel ist. Und woher käme diese, wenn nicht vom Massenzentrum.”

    Wie ich im Artikel geschrieben habe: Die Gleichungen der ART sagen NICHT, dass die Raumkrümmung vom Massenzentrum bestimmt wird. Die Krümmung des Raums an einem Punkt wird von der Krümmung der BENACHBARTEN Punkte bestimmt. Du scheinst dir die Gravitation als etwas vorzustellen, was von einem Ort “ausgestrahlt” wird. Das ist aber nicht der Fall.

  6. #6 Brian
    4. August 2014

    @Stefan H. Nichts ist schneller als Licht. Also tritt die Wirkung der “verschwunden Sonne” frühstens nach 8 Minuten und ein paar Sekunden ein. -> http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle

  7. #7 Mithos
    4. August 2014

    Ich hab da offenbar einen ähnlichen Gedanken wie AP.
    Der entscheidende Punkt ist:
    (Änderungen der) Gravitation breitet sich mit c aus.

    Soweit hat man ja schon festgestellt. Das Wie und Warum ist dabei interessant. Wenn Gravitation weder Teilchen- noch Informations-Charakter hätte, warum dann die Grenze c? Da liegt eine Teilchen-Eigenschaft nahe, aber das wäre ja ein Problem, da selbst “masselose” Licht-Photonen der Gravitation unterliegen – und dieses Teilchen dann sehr speziell sein müsste, wenn es auf die eigene Wirkung nicht anspricht.

    Das wird noch spannend. So wie ich das sehe unterliegt die “Krümmungseigenschaft” des Raum-Gravitations-Feldes in der Ausbreitung ihrer Veränderung selber der Grenze c. Wie auch immer diese Ausbreitung nun tatsächlich funktioniert.

  8. #8 AP
    4. August 2014

    Die Krümmung des Raums an einem Punkt wird von der Krümmung der BENACHBARTEN Punkte bestimmt.

    Genau damit habe ich ein Problem. Ein Raumpunkt im Feld hat einen gewissen “Krümmungswert” der sich vom benachbarten Punkt ableitet, dieser wieder von seinen Nachbarn, und so weiter; und je näher man dem Massenzentrum kommt, desto höher werden die Krümmungswerte: es besteht also sehr wohl ein Einfluss vom Zentrum her.
    Und wie sieht es nun mit dem c-Limit für die Änderungsrate der Raumkrümmung aus? Das dürfte bei diesen ganzen Überlegungen der Knackpunkt sein.

  9. #9 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @AP: “Genau damit habe ich ein Problem. “

    Tja, aber das ist es eben nunmal, was die Einsteinschen Feldgleichungen sagen.

    “Und wie sieht es nun mit dem c-Limit für die Änderungsrate der Raumkrümmung aus? Das dürfte bei diesen ganzen Überlegungen der Knackpunkt sein.”

    Wieso? Was hat das damit zu tun? Veränderungen in der Raumzeit breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Aber ich verstehe den Zusammenhang nicht…

  10. #10 Forodrim
    4. August 2014

    https://www.youtube.com/watch?v=rltpH6ck2Kc

    hier wird auch erwäht, das ein verschwinden der sonne erst nach 8:20 min bemerkt werden würde und zwar nicht nur wegen des fehlenden lichtes, sondern auch das dann erst die änderung der gravitation auffällt.

    das ist halt schwer zu verstehen, finde ich, denn wenn es eine krümmung des raumes ist, müsste die ja sofort weg sein, und es somit auch sofort auffallen.

  11. #11 Florian Freistetter
    4. August 2014

    Nur zur Klarstellung: Was ich gesagt habe, soll nicht irgendwie unfreundlich klingen. Aber ich glaube, ich verstehe die Frage wirklich nicht.

  12. #12 Bjoern
    4. August 2014

    @AP:

    Die Änderung der Krümmung des Raums breitet sich mit c aus.

    Genau das Wort “Änderung” ist hier der springende Punkt: Solange die Sonne bzw. das schwarze Loch da ist, ändert sich ja nix an der Gravitation. Also muss sich da nix mit c ausbreiten – das Gravitationsfeld ist schlicht und einfach “schon da”!

    @FF:

    Du scheinst dir die Gravitation als etwas vorzustellen, was von einem Ort “ausgestrahlt” wird.

    Solange er von “Änderungen” der Gravitation spricht, hat er in gewissem Sinne tatsächlich recht: Änderungen des Gravitationsfeldes bzw. der Raumkrümmung gehen normalerweise von einer Änderung der Massen-/Energieverteilung aus und werden von dort aus “ausgestrahlt”. (Gravitationswellen!)

  13. #13 Bjoern
    4. August 2014

    Es kommt vor allem auf die Dichte an. Das, was ein schwarzes Loch so besonders macht, ist die Dichte. Hier ist enorm viel Material auf sehr kleinem Raum komprimiert.

    Nitpick: Eigentlich kommt es nicht auf die Dichte im üblichen Sinne (Masse pro Volumen) an, sondern auf die Dichte pro Radius.

    Je größer das Schwarze Loch ist, desto kleiner ist seine Dichte (Masse pro Volumen); bei supermassiven SL ist die Dichte sogar kleiner als die der Luft hier auf der Erde (soweit ich mich erinnere, müsste ich nochmal durchrechnen).

  14. #14 Alderamin
    4. August 2014

    @Bjoern

    Aber die Masse ist doch nicht innerhalb des Schwarzschild-Radius gleichmäßig verteilt. Da niemand genau weiß, wie die zentrale Masse im Schwarzen Loch aussieht, kann man auch nicht ausrechnen, wie dicht sie ist. Klassisch nach Einstein unendlich, oder?

    Man kann nur eine Untergrenze angeben, die eben eine gleichmäßige Verteilung innerhalb des Schwarzschild-Radius annimmt, und die ist bei stellaren SLs sehr hoch, bei Supermassiven (ironischerweise) eher gering.

  15. #15 AP
    4. August 2014

    Wieso? Was hat das damit zu tun? Veränderungen in der Raumzeit breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Aber ich verstehe den Zusammenhang nicht…

    Der Zusammenhang, den ich darin sehe ist folgender:
    (1) c-Limit gilt nur für Masse und Energie.
    (2) Änderungsraten der Raumzeit unterliegen dem c-Limit.
    (3) ergo müssten diese auch Masse / Energie sein
    (4) ergo dürften sie dem SL nicht “entkommen”

    Dazu nochmals zum Thema “benachbarter Punkt” zurück. Stellen wir uns (in Umkehrung des Sonne-Entfernen-Beispiels) vor, wir würden ein SL plötzlich in den Raum hineinsetzen, dann müsste sich das G-Feld ja erst aufbauen, ausgehend vom Massezentrum; da die Ausbreitungsgeschwindigkeit limitiert ist, dürfte sich das Feld also gar nicht aufbauen können, da es das SL nicht verlassen könnte.

    Tja, aber das ist es eben nunmal, was die Einsteinschen Feldgleichungen sagen.

    Die Feldgleichungen besagen ja, dass eine Änderung des Energie-Impuls-Tensors (Änderung der Energieverteilung), eine Änderung der Struktur der Raumzeit in der Umgebung dieser Energieverteilung zur Folge hat. In der Umgebung! Es braucht also einen Ausgangspunkt! Und dieser muss das Massezentrum sein, oder?

    Ich bedaure, wenn es weiterhin unverständlich ist, aber es ist schwierig, sich per Postings entsprechend gut auszudrücken.

    PS: Danke für die Klarstellung.

  16. #16 kryptonoob
    4. August 2014

    So ist das halt mit Gedankenexperimenten:
    “Wenn ich eine Masse wegnehme” ist der Ausgangspunkt.
    Nun könnte man dieses schon irgendwie theoretisch bewerkstelligen, aber sicherlich nicht mit Überlichtgeschwindigkeit.
    Wenn die Masse nun mit endlicher Geschwindigkeit (max. c) disappariert, glättet sich die Raumzeit entsprechend.

  17. #17 Alderamin
    4. August 2014

    @kryptonoob, AP

    Genau, und umgekehrt, wenn ein SL entsteht, dann ist ja vorher schon Masse da, die kollabiert. Vorher lag innerhalb der Masse eine zum Zentrum hin abnehmende Stärke der Gravitationskraft vor (siehe hier, ganz unten). Wenn der Stern kollabiert, ändert sich in diesem Bereich die Gravitation, bis zum Erreichen des Schwarzschildradius, und das erzeugt Gravitationswellen.

    Für Objekte, die in das Schwarze Loch hineinfallen, gilt bekanntlich, dass dies aus externer Sicht unendlich lange zu dauern scheint (die Objekte verblassen durch zunehmende Rotverschiebung am Ergeinishorizont). Nichts anderes dürfte für Gravitationswellen gelten, die würden auch immer mehr “rot”verschoben und sobald der Stern unter den Schwarzschildradius kollabiert, ist die Änderung des Gravitationsfeldes Null, der Zustand friert ein, und so bleibt das Feld dann statisch bestehen. Es brauchen keine Gravitationswellen aus dem SL heraus zu kommen, sondern sein Feld wird vollständig von dem beschrieben, was knapp außerhalb des Ereignishorizonts passiert war.

  18. #18 hugo
    4. August 2014

    Kann man sich hier wirklich damit “herausreden”, dass wir noch keine vollständige Theorie der Quantengravitation haben? Immerhin kann ein Schwarzes Loch auch elektrisch geladen sein (Reissner-Nordström-Metrik), und diese Ladung macht sich außerhalb des Ereignis-Horizonts bemerkbar durch ein elektrisches Feld (und Änderungen am Gravitationsfeld). Da wir wissen, wie Elektromagnetismus als Quantenfeldtheorie zu beschreiben ist, sollte es hier keine Wissenslücke geben.
    Ich denke das Problem ist eher, dass bei starker Krümmung das mit den Teilchen nicht mehr so einfach ist (Teilchen sind Darstellungen der Poincaré-Gruppe, und die ist keine Symmetrie nahe des Ereignishorizonts).

  19. #19 AP
    4. August 2014

    @ Alderamin: danke für die Darstellung. Etwas fällt mir dazu aber noch ein: Wenn ein großer Körper (Begleitstern) geschluckt wird, werden massive Gravitationswellen ausgesendet. Wo “entstehen” diese? Außerhalb des Ereignishorizonts?

    Es ist mir klar, dass sowohl SL als auch Sterne von derselben Metrik beschrieben werden. Also würde sich am Gravitationsfeld ein einem Solarsystem nichts ändern, wenn man den Stern durch ein Schwarzes Loch gleicher Masse ersetzte. Genau wie du schreibst “…ist die Änderung des Gravitationsfeldes Null”. Aber in unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Loches (innerhalb etwa des vorherigen Kernradius) wäre enormer Zuwachs der Gravitationsbeschleunigung festzustellen. Dies bedeutet, dass hier ein höhere Krümmung existiert. Feld gleich, Krümmung höher. Woher kommt die “Information”, dass die Krümmung erhöht werden “muss”?

  20. #20 kryptonoob
    4. August 2014

    Ergänzend vielleicht noch, dass der Drehimpuls erhalten bleibt, was die Raumzeitstruktur um ein SL ein wenig komplizierter macht.
    Und last, but not least:
    Hinter dem Ereignishorizont liefert die ART keine sinnvollen Vorhersagen; daher macht eine Spekulation, was hinter diesem Horizont mit spekulativen Teilchen passiert, wenig Sinn.

  21. #21 kryptonoob
    4. August 2014

    @AP#19: Sicherlich hast Du meinen Beitrag überlesen: Du darfst in einem Gedankenexperiment keine Massen/Energien mit v>c bewegen. Daher kannst Du bei einem Verstoß gegen diese Konvention im Rahmen der ART keine sinnvollen Fragen stellen oder Schlussfolgerungen ziehen.

  22. #22 Alderamin
    4. August 2014

    @AP

    Wenn ein großer Körper (Begleitstern) geschluckt wird, werden massive Gravitationswellen ausgesendet. Wo “entstehen” diese? Außerhalb des Ereignishorizonts?

    Ja. Beschleunigte Massen (auch solche, die eine andere Masse nur umkreisen) senden Gravitationswellen aus. Wenn der Begleitstern geschluckt wird, wird seine Masse zum Zentrum des SL hin beschleunigt; tatsächlich entsteht erst eine Akkretionsscheibe, die rasend schnellt das SL umkreist -> Gravitationswellen.

    Woher kommt die “Information”, dass die Krümmung erhöht werden “muss”?

    Von der nach innen beschleunigten Masse, die an diesen Orten vorbeigefallen ist.

  23. #23 AP
    4. August 2014

    @Alderamin: Danke, tatsächlich ist mir nun alles klar!

    @kryptonoob#21: Macht Sinn, danke!

    PS: Offenbar nicht zu diesem Artikel direkt passend, gibt es vielleicht einmal einen Artikel oder eine Diskussion zum Thema, warum die Änderungsrate der Raumzeitkrümmung dem c-Limit unterliegt, obwohl ja die Raum-Expansion keine Geschwindigkeitsbegrenzung kennt.

  24. #24 Chemiker
    4. August 2014

    @hugo

    Danke für die Frage, das lag mir auch auf der Zunge. Das E-Feld verstehen wir ja doch ganz gut, und das kommt auch irgendwie über den Ereignis­horizont, wenn dahinter Ladung liegt.

    Gibt es überhaupt irgendeine Theorie, mit der man zugleich virtuelle Photonen und einen Ereignis­horizont beschreiben kann?

  25. #25 Alderamin
    4. August 2014

    @Chemiker, Hugo

    Hier wird es so erklärt:

    – klassisch genau wie bei der Gravitation, siehe #17 und #22
    – quantenmechanisch gesehen werden virtuelle Photonen ausgetauscht und die sind nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden (es gilt ja die Summe über alle Pfade, und die Pfade sind nicht alle gleich lang).

    Wenn ich das richtig verstanden habe.

  26. #26 kryptonoob
    4. August 2014

    @AP#23: Suchwort wäre halt “Gravitationswellen”. Sie transportieren eben auch Energie. So verlieren Pulsare über Abstrahlung von GW Drehimpuls.

  27. #27 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @hugo: “Kann man sich hier wirklich damit “herausreden”, dass wir noch keine vollständige Theorie der Quantengravitation haben?”

    Das bezog sich ja nur auf die Gravitonen, die nur im Rahmen einer Quantengravitation existieren und es deswegen wenig sinnvoll ist, ohne so eine Theorie über sie zu diskutieren. Warum Gravitation nicht aus dem schwarzen Loch kommen muss, kann man auch ohne Gravitonen gut erklären.

  28. #28 Chemiker
    4. August 2014

    @ Alderamin

    Danke.

  29. #29 Laie1974
    4. August 2014

    >ein schwarzes Loch “saugt” nichts an
    Hallo Florian,
    gleich vorweg, ich lese in Deinem Blog sehr gerne mit, bin aber “nur” der interessierte Laie. Deswegen verzeihe mir meine gleich kommende, in Deinen Augen vielleicht “blöde”, Frage.
    Als Laie hat es natürlich ein wenig gedauert die Gravitation als Krümmung des Raumes zu verstehen aber irgendwann hat es auch bei mir gefruchtet.
    Deiner Beschreibung warum die Gravitation aus dem schwarzen Loch herauskommt kann ich also sehr gut folgen.
    Meine Frage bezieht sich jetzt auf den berühmten Apfel, WARUM fällt der auf die Erde.
    Du schreibst ja selbst, das schwarze Loch saugt nichts an…
    D.h. die Erde, ein Stern oder Mond, wie auch immer, “saugt” auch nichts an…
    Aber so ein Effekt lässt den Apfel doch auf die Erde fallen… eine Art “ansaugen”…
    Was bewirkt die Krümmung des Raumes auf den Apfel bezogen und wieso fällt dieser im Ergebnis auf den Boden?

  30. #30 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @Laie1974: “Aber so ein Effekt lässt den Apfel doch auf die Erde fallen… eine Art “ansaugen”…”

    Ansaugen würde bedeuten, dass die Kraft immer stärker wird. Für den Apfel gilt – wie für jedes andere Objekt auch – das 1. Newtonsche Axiom. Er bleibt in Ruhe bzw. bewegt sich gleichförmig, solange keine Kraft auf ihn einwirkt. In diesem Fall ist es eben die Erde, die den lokalen Raum krümmt und deswegen folgt der Apfel, wenn du ihn los lässt (d.h. mit deiner Körperkraft nicht mehr der natürlichen Bewegung entgegenwirkst) dieser Krümmung und fällt zu Boden. Aber ein schwarzes Loch “saugt” nicht. d-h. du kannst dich problemlos außerhalb des Ereignishorizonts in einer Umlaufbahn um das Loch befinden, genau so wie ein Planet problemlos einen Stern umkreisen kann.

  31. #31 Laie1974
    4. August 2014

    …D.h. der Apfel bewegt sich entlang der lokalen Raum-Krümmung…UND die Bahn dieser Krümmung “zeigt” in Richtung Erdmittelpunkt… richtig? Weil die Krümmung um die sich z.B. der Mond um die Erde bewegt geht ja einmal um die Erde herum im Kreis, deswegen ist er an die Erde gravitativ gebunden und kann nicht einfach geradeaus wegfliegen… Auf der Erdoberfläche hingegen zeigt die Krümmung auf den Erdmittelpunkt, deswegen bewegen sich die Dinge dorthin wenn man sie nicht mehr fest
    hält…

  32. #32 Chemiker
    4. August 2014

    @ Laie1974

    Das wurde im Nachbarblog sehr detailliert beschrieben.

    Allerdings ist der Artikel Teil einer Serie, und Du fängst vielleicht besser bei Teil I an.

  33. #33 Laie1974
    4. August 2014

    Okay, danke für den Tipp!!

  34. #34 Florian Freistetter
    4. August 2014

    @Laie1974: “UND die Bahn dieser Krümmung “zeigt” in Richtung Erdmittelpunkt… richtig? “

    Die “Krümmung” lässt sich nicht so einfach veranschaulichen, weil es sich um die Krümmung der vierdimensionalen Raumzeit handelt. Aber sie resultiert in einer Bewegung des Apfels in Richtung Erdmittelpunkt.

    “Weil die Krümmung um die sich z.B. der Mond um die Erde bewegt geht ja einmal um die Erde herum im Kreis, deswegen ist er an die Erde gravitativ gebunden und kann nicht einfach geradeaus wegfliegen… Auf der Erdoberfläche hingegen zeigt die Krümmung auf den Erdmittelpunkt, deswegen bewegen sich die Dinge dorthin wenn man sie nicht mehr fest”

    Das ist so nicht richtig. Du scheinst dir die Krümmung als Linie vorzustellen, die irgendwo hin zeigt. Auch der Apfel bewegt sich “um” die Erde. Stell dir vor, du wirfst den Apfel fort. Dann fliegt er ein Stück um die Erde und landet am Boden. Je schneller du ihn wirfst, desto weiter fliegt er. Wirfst du ihn schnell genug, wird er so weit fliegen, dass die Geschwindigkeit mit der er fällt genau der Geschwindigkeit entspricht, mit der sich der Boden der Erde unter ihm wegkrümmt. Er fällt also immer weiter, erreicht aber nie den Boden. Er fällt um die Erde herum, ist also “im freien Fall”. Genau das gleiche gilt auch für den Mond und die Erde. Der Mond fällt um die Erde herum.

  35. #35 MartinB
    4. August 2014

    @laie1974
    Guckst du auch hier, da wird’s in einer Minute erklärt:
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2013/08/01/videotipp-die-raumzeitkrummung-so-einfach-wie-nie/
    (Lediglich das Ende des Videos ist etwas seltsam…)

  36. #36 Yeti
    4. August 2014

    Wie nimmt man eigentlich eine Masse wie die Sonne einfach so weg? Sim-Sala-Bimm, oder wie?

  37. #37 Martin
    4. August 2014

    Vielleicht sollte man die kritische Aussage, dass nichts einem schwarzen Loch entkommen kann, anders prüfen. Klar scheint zu sein, dass in einem schwarzen Loch Energie in Form von Masse enthalten ist. Weiterhin scheint klar zu sein, dass diese enthaltene Energie bzw. eben die Masse des schwarzen Lochs nicht in Form von Strahlung bekannter Art abgegeben werden kann, z.B. nicht in Form von Licht/Photonen, elektromagnetischen Wellen. Und ebenfalls nicht durch das Herausschleudern von Masse in Form von Materie.
    Als Frage bleibt vielleicht, ob das schwarze Loch Energie in Form von Gravitationswellen abgeben könnte. Z.B. falls zwei schwarze Löcher umeinanderkreisen, würde dieses System lediglich kinetische Energie durch eine Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeiten verlieren, oder würde sich die Energie auch an der Masse der schwarzen Löcher bedienen?

  38. #38 Yeti
    4. August 2014

    (note to self: ERST den ganzen Thread lesen, DANN erst kommentieren …)

  39. #39 Kryptonoob
    4. August 2014

    @Martin#37: Das Abstrahlen von Gravitationswellen “kostet” Drehimpuls; führt mithin zu einer verlangsamten Rotation.

  40. #40 Bjoern
    4. August 2014

    @Alderamin:

    Aber die Masse ist doch nicht innerhalb des Schwarzschild-Radius gleichmäßig verteilt. Da niemand genau weiß, wie die zentrale Masse im Schwarzen Loch aussieht, kann man auch nicht ausrechnen, wie dicht sie ist.

    Ja, ‘tschuldige, war sehr vage formuliert.

    Was ich meinte, kann man auf zwei Weisen ausdrücken: (1) das ist die mittlere Dichte des SL, oder (2) das ist die (mittlere) Dichte, bei der einem Objekt mit vorgegebener Masse nix anderes mehr übrig bleibt, als zu einem SL zu kollabieren.

  41. #41 Realistischer
    5. August 2014

    Werden Photonen von der elektromagnetischen Kraft beeinflusst?
    Werden Gravitonen von der Schwerkraft beeinflusst?

  42. #42 Artem
    5. August 2014

    Könnte das Problem der Wechselwirkung des Schwarzen Lochs mit der Raumzeit (welche ja nur über das Ereignishorizont stattfinden kann [Annahme]) mit dem holografischen Prinzip ( gelöst werden? So das jegliche Information (damit auch die “Masseinformation”) des schwarzen Lochs auf dem Ereignishorizont kodiert ist und darüber dann die Wechselwirkung mit der Raumzeit stattfindet.

  43. #43 Higgs-Teilchen
    5. August 2014

    @Realistischer
    Gravitonen SIND die theoretischen Träger der Schwerkraft.

  44. #44 Krypto
    5. August 2014

    @Artem#42:
    Eine Mutmaßung, was sich hinter dem Ereignishorizont abspielt, ist m.E. nicht notwendig. Das ergibt sich ja schon aus der Tatsache, dass am Ereignishorizont von außen betrachtet die Zeit steht und damit keine Wirkung nach außen vom Ereignishorizont mehr stattfinden kann. Dieser Horizont hat seinen Namen ja nicht umsonst bekommen 🙂
    Somit bleibt nur die gekrümmte und verwirbelte Raumzeit vor dem Ereignishorizont übrig zum Wechselwirken.

  45. #45 Artem
    5. August 2014

    @Krypto#44

    Damit müsste aber die Masse, welche ja mit der Raumzeit wechselwirkt, am Ereignishorizont konzentriert sein oder die Wechselwirkung der Masse im “inneren” des SL irgendwie aus diesem entkommen.

    Sind meinerseits alles nur Leiendiskussionen (theoretische Physik ist nicht mein Fachgebiet). Hatte mich nur mal an einen Vortrag von Susskind erinnert in dem er das holographische Prinzip beschrieben hatte. Da habe ich dann ein möglicher Zusammenhang erkannt. Jedoch kann ich diesen weder bestätigen noch wiederlegen, da es wie gesagt nicht mein Fachgebiet ist.

  46. #46 Stiller Leser
    5. August 2014

    Könnte eine “Schwarzes Loch” theoretisch, sofern genug Masse zum “fressen” vorhanden unendlich wachsen und wirkt sich das expondenziel auf den Radius seines Wirkungskreises aus?

  47. #47 PDP10
    5. August 2014

    @Stiller Leser:

    “und wirkt sich das expondenziel auf den Radius seines Wirkungskreises aus?”

    Nee. Der Schwarzschildradius geht proportional zur Masse.

    Ok, in Wirklichkeit ist das ganze ein wenig komplizierter aber nicht sooo sehr, wie du hier nachlesen kannst:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzschildradius

    Im übrigen hat Florian dazu wie SLs funktionieren ja schon einige Artikel geschrieben. Bemüh einfach mal die Suchfunktion des Blogs …

  48. #48 Krypto
    5. August 2014

    @Artem#45:
    Lies Dich mal in diverse Lektüren zum Thema Neutronensterne und SL ein.
    Deine Frage beantwortet Florian doch hier in seinem -wieder einmal- gelungenen Artikel sehr schön!
    Einfach nochmal durchlesen, was Florian oben scheibt 🙂

  49. #49 Kallewirsch
    6. August 2014

    @Kryypto
    Mich quält eine ähnliche Fragestellung wie die, die Artem beschäftigt und ich komme auch auf keinen grünen Nenner.

    DIe Frage, die Artem (und ich) letzten Endes aufwirft, ist doch: Wenn ich am Ereignishorizont bin, was passiert dann. Was würde ich sehen, beobachten.

    dass am Ereignishorizont von außen betrachtet die Zeit steht

    Tut sie das wirklich?
    Meine Überlegung ist die: Nur weil ich dem Zeithorizont immer näher komme, muss ich ja nicht bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Anders kenne ich aber keinen Mechanismus, der die Zeit zum Stillstand bringen könnte.

    Alderamin hat weiter oben mal erwähnt, das Objekte die über den EHorizont gehen von aussen betrachtet immer schwächer (also ihr Bild wird immer schwächer) werden und immer weiter Rotverschoben erscheinen. Erscheint für mich logisch, weil die die Lichtwellen immer mehr ‘Schwierigkeiten’ haben, vom SL wegzukommen (umgangssprachlich ausgedrckt). Aber kann man das als Verlangsamung der Zeit ansehen oder fällt das nicht eher in eine ähnliche Kategorie wie der Dopplereffekt?
    Denn worauf es mir ankommt. Wenn da die Zeit tatsächlich verlangsamt wird, bis zum Stillstand, dann kann von aussen betrachtet ja eigentlich nie irgendetwas den EHorizont komplett überqueren? Und das verblüfft mich jetzt doch. Denn in mir spukt wieder eine gegenteilige Aussage rum, nach der man als Beobachter beim Überqueren des EHorizonts an sich selbst nichts spezielles wahrnehmen würde. Ausser natürlich, dass man nicht mehr zurück kommt, aber das kann man ja erst mal nicht sehen.

    Ich gebe zu: Irgendwie verwirrend das ganze.

  50. #50 PDP10
    6. August 2014

    @Kallewirsch:

    “Aber kann man das als Verlangsamung der Zeit ansehen oder fällt das nicht eher in eine ähnliche Kategorie wie der Dopplereffekt?”

    Sowohl als auch 🙂

    Du hast schon recht. Das ganze ist echt Hirnwindungsverschwurbelnd und so ganz sehe ich da auch immer noch nicht durch – vor allem auch bei den Argumenten die du da ansprichst.

    Ausser bei einem: Die Sache mit der Rotverschiebung hat tatsächlich mit dem Gravitationspotential zu tun, wodurch der Dopplereffekt ein klein wenig anders funktioniert, als man das gewohnt ist.

    Das ist hier sehr gut erklärt:

    http://www.scilogs.de/quantenwelt/gravitative-rotverwirrung/

  51. #51 Krypto
    6. August 2014

    @Kallewirsch:
    SL bleiben astronomische Objekte wie Sterne und Planeten.
    So bewegen sie sich durchs All, können von anderen Sternen aus der Galaxie geschleudert werden, haben auch Jets wie Neutronensterne etc.
    Sie reißen auch kein Loch in die Raumzeit, sondern krümmen und verdrehen sie “nur”.
    Es gibt hinweise durch theoretische Modelle, dass kollabierende Sterne gerne auch mal 2 SL in ihrem Kern produzieren.

    Was Deine Frage “Steht die Zeit wirklich?” betrifft:
    Du wechselst bei Deinem Erklärungsversuch die Beobachterposition:-)
    Von außen betrachtet: Ja
    Für Dich am EH: Du merkst nix davon.

  52. #52 Realistischer
    6. August 2014

    Es ist also bekannt, dass Gravitonen die theoretischen Träger der Schwerkraft SIND.
    Wieso wird dann an der Frage herum gerätselt, ob Gravitonen aus einem Schwarzen Loch heraus kommen können?
    Wenn ein Schwarzes Loch eine Schwerkraft hat, dann ist das schon der Beweis dafür, dass sie es tun – und zwar massiv.
    Aber mich zurecht weisen, als ob ich etwas dummes gepostet hätte. Ts. Ihr versteht offensichtlich garnichts.

  53. #53 Adent
    6. August 2014

    @Realistischer

    Wenn ein Schwarzes Loch eine Schwerkraft hat, dann ist das schon der Beweis dafür, dass sie es tun – und zwar massiv.

    Vielleicht lesen sie nochmal den Artikel von Florian durch bevor sie solche Behauptungen aufstellen.

  54. #54 Alderamin
    6. August 2014

    @Kallewirsch

    Aber kann man das als Verlangsamung der Zeit ansehen oder fällt das nicht eher in eine ähnliche Kategorie wie der Dopplereffekt?

    Der Dopplereffekt bei Licht ist das gleiche wie eine Zeitverlangsamung. Stell’ Dir eine Lichtuhr vor (die die Zeit anhand eines Lichtpulses misst, der zwischen zwei Spiegeln reflektiert wird). Die ticke in einem Raumschiff das sich mit großer Geschwindigkeit bewegt. Gleichzeitig werde EM-Strahlung einer Frequenz, die genau mit der Lichtuhr synchronisiert ist, Richtung Beobachter gesendet. Immer dann, wenn die Lichtuhr tickt, beginnt ein neuer Wellenzug der EM-Strahlung. Beide Prozesse bleiben notwendigerweise synchron, wenn die Geschwindigkeit des Raumschiffs sehr hoch ist.

    Das gleiche gilt für den kosmologischen Dopplereffekt: die Rotverschiebung von Galaxien hat den gleichen Faktor wie die Zeitstreckung von Supernovae-Lichtkurven oder Gamma-Bursts, die man dort beobachtet. Hier entsteht die Dilatation erst unterwegs, während die Lichtwellen auf dem Weg zu uns sind.

    Und beim gravitativen Dopplereffekt ist es wieder genau so. Im Grunde genommen ist die Lichtfrequenz nichts anderes als ein Zeitmaß.

    Denn worauf es mir ankommt. Wenn da die Zeit tatsächlich verlangsamt wird, bis zum Stillstand, dann kann von aussen betrachtet ja eigentlich nie irgendetwas den EHorizont komplett überqueren?

    So ist es.

    Denn in mir spukt wieder eine gegenteilige Aussage rum, nach der man als Beobachter beim Überqueren des EHorizonts an sich selbst nichts spezielles wahrnehmen würde.

    Was der bewegte Beobachter genau von seiner Umgebung (das Licht der hinter ihm liegenden Sterne) wahrnimmt, ist mir auch nicht 100% klar (blau verschobene Sterne wegen der hohen Gravitation oder rotverschobene wegen der Geschwindigkeits-Zeitdilatation?), aber jedenfalls würde er nach seiner Zeitmessung sehr schnell im Zentrum des schwarzen Lochs ankommen, dieses wird aufgrund der Längenverkürzung ja sogar in der Tiefe gestaucht, und er wird ja nicht langsamer, wenn ihn eine Kraft die ganze Zeit in die gleiche Richtung beschleunigt. Die Geschwindigkeit geht gegen c und also ist er spätestens nach ca. Schwarzschildradius/c Sekunden im Zentrum. Bei stellaren Schwarzen Löchern sind das Mikrosekunden, bei supermassiven höchstens ein paar 10 Minuten. Dem bewegten Beobachter erschiene das wegen der Längenverkürzung noch viel schneller (wobei er vorher in eine Feuerwand rennen und spaghettifiziert würde).

  55. #55 krypto
    6. August 2014

    @Alderamin#54:
    “Was der bewegte Beobachter genau von seiner Umgebung (das Licht der hinter ihm liegenden Sterne) wahrnimmt, ist mir auch nicht 100% klar”
    So, wie ich es mir vorstelle, sieht er, sobald er hinreichend beschleunigt ist, nichts mehr von der entfernten Umgebung.

  56. #56 Kallewirsch
    6. August 2014

    @Alderamin

    Danke.

    blau verschobene Sterne wegen der hohen Gravitation oder rotverschobene wegen der Geschwindigkeits-Zeitdilatation?

    und vor allen Dingen. Wie schnell sieht er es? Existiert aus seiner Sicht das Universum überhaupt noch, wenn er im Zentrum ankommt (oder was das jetzt schon wieder eine dumme Frage?)

  57. #57 Niels
    6. August 2014

    Hier gibt es Animationen für den Fall in ein schwarzes Loch:
    http://casa.colorado.edu/~ajsh/schw.shtml
    Speziell geht es um “3. Falling to the Singularity of the Black Hole” und “4. Dive into the Black Hole”. Natürlich sollte man auch mal in 1. reinschauen, sonst weiß man gar nicht, was die verschiedenen Farben bedeuten sollen.

    “11. Black Hole Quiz” ist auch ganz nett.

  58. #58 Alderamin
    6. August 2014

    @Niels

    Danke für die interessante Seite. Ich wusste noch gar nicht, dass man sich innerhalb des Rs mit mehr als Lichtgeschwindigkeit bewegt, weil die Raumzeit selbst fließt.

    Wenn ich die Redshift Map richtig deute, würde man also beim freien Fall beim Blick nach außen (im Bild oben links oben in der Ecke) rotverschobene Sterne sehen, tangential nach vorne blaue Sterne (Bildmitte)

    Nur ein ruhender Beobachter am Rs sähe eine Blauverschiebung in radialer Richtung. Wenn man gegen die Gravitation mit Raketenkraft ankämpfen würde, aber dennoch in das SL fiele, wäre vielleicht auch noch eine Blauverschiebung zu sehen.

  59. #59 Alderamin
    6. August 2014

    @Kallewirsch

    Wie schnell sieht er es? Existiert aus seiner Sicht das Universum überhaupt noch, wenn er im Zentrum ankommt

    Aus obigem (Redshift Map): Wenn er frei fällt, sieht er das Universum radial nach außen rotverschoben, also verlangsamt, tangential hingegen beschleunigt. Wenn er den Fall durch Raketen stark verlangsamen könnte, sähe er das Universum in jeder Richtung mehr oder weniger beschleunigt.

    Er müsste das Universum bis zur Singularität noch sehen (wenn er es überleben könnte, was er nicht kann), mit zunehmender Rotverschiebung in radialer Richtung, weil die ihm folgenden Photonen von der Raumzeit mitgerissen werden. Wenn ich das richtig verstanden habe.

  60. #60 frantischek
    6. August 2014

    Diese Artikeln legen (wenn ich sie richtig verstanden habe) nahe das es keine Singularität in dem Sinn gibt, dazu führen wohl Berechungen die auf der noch unvollständigen Schleifenquantengravitation beruhen.

    Traurig finde ich aber das die Voraussagen die gemacht werden wohl nicht von derzeitigen Theorien (Hawking Strahlung) unterscheidbar sind. Also zumindest von ausserhalb des SLs gesehen.
    Wie gesagt natürlich nur soweit ich das verstanden hab. Wäre nett wenn wer das ein bisschen näher erläutern könnte.
    http://www.fromquarkstoquasars.com/new-quantum-gravity-based-theory-suggests-black-holes-explode-at-death/
    http://www.nature.com/news/quantum-bounce-could-make-black-holes-explode-1.15573
    http://phys.org/news/2013-05-theorists-loop-quantum-gravity-theory.html

  61. #61 Realistischer
    6. August 2014

    @Adent
    Wenn Gravitonen die Träger der Schwerkraft sind, und keine von denen aus einem Schwarzen Loch entweichen könnten, hätten Schwarze Löcher keine Schwerkraft. qed
    Vllt. beginnen Sie irgendwann selber zu denken statt immer nur Halbsätze und Formelstücke von irgendwo her zu kopieren?

  62. #62 Adent
    6. August 2014

    @Realistischer
    Offensichtlich muss man Ihnen lesen helfen.
    Florian schreibt oben in seinem Artikel:

    Das hypothetische Übermittlerteilchen der Gravitationskraft hat man provisorisch schon mal “Graviton” genannt, aber niemand weiß, ob das wirklich existiert. Wenn ja, dann stellt sich tatsächlich die Frage, wie die Gravitonen aus dem schwarzen Loch heraus kommen können um die Gravitationskraft zu übermitteln. Aber um zu wissen, wie das mit den Gravitonen wirklich funktioniert, müsste man erst mal eine Quantentheorie der Gravitation entwickeln und das ist eine Aufgabe, an der die Wissenschaftler schon seit fast 100 Jahren erfolglos arbeiten. Wenn es aber dann doch irgendwann mal gelingen sollte, werden wir vermutlich auch die schwarzen Löcher besser zu verstehen. Denn in allen Details lassen sich auch die nur mit einer Quantentheorie der Gravitation beschreiben und die haben wir eben noch nicht. Insofern können wir die Sache mit den Gravitonen erst mal ignorieren und warten, bis wir genau wissen, ob es diese Dinger überhaupt gibt und die Frage “Wie entkommen Gravitonen aus einem schwarzen Loch?” überhaupt sinnvoll ist.

    So und jetzt schalten Sie bitte mal ihr Hirn ein und lesen noch einmal was da steht, so schwer ist das doch nicht.

  63. #63 kryptonoob
    6. August 2014

    @Realistischer: Du gehst aber vorbildlich nach Trollhandbuch vor; sehr lobenswert! 🙂

  64. #64 Alderamin
    6. August 2014

    @Adent, kryptonoob

    Ich hab’ mir den damals gebookmarkt. Und seitdem ignoriert.

  65. #65 "Er"
    6. August 2014

    at #3 AP
    4. August 2014

    Wenn man sich “Materie”, also Massen als irreguläre Information vorstellt, die nicht von noch größeren Massen angezogen wird, sondern vom “leeren” Raum zu großen Massenansammlungen gezwungen wird – also von Außen geschoben, nicht von Innen gezogen, dann wird dein Gedankengang obsolet und nichts braucht notwndigerweise den Ereignishorizont in physikalisch unmöglicher Richtung überschreiten.

  66. #66 Realistischer
    7. August 2014

    Also wenn sich die Entwickler der Quantengravitation tatsächlich ernsthaft fragen, wie Gravitonen die Schwerkraft des schwarzen Lochs überwinden können, dann ist klar wieso sie nicht weiter kommen mit ihren Entwicklungen…
    Die Trolle seid ihr, denn ihr wisst nicht wovon ihr redet.

  67. #67 Adent
    7. August 2014

    @Realistischer
    Jaja, erst nicht lesen können und dann schnell den doppelten Rückwärtssalto mit integrierter Schuldzuweisung. Sie sind soo laaaangweilig.

  68. #68 Alderamin
    7. August 2014

    @Adent

    Wen es sonst noch interessiert:

    http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/980601a.html

    Im wesentlichen nix anderes als oben im Artikel und in #25 steht.

  69. #69 Thomas
    7. August 2014

    Ich habe mal (als in Sachen Physik völlig Ahnungsloser) eine Frage an die Experten bzgl. Gravitations”kraft”.

    Florian schreibt in seinem Artikel:
    “Die Sonne macht zum Beispiel eine “Delle” in den Raum und wenn die Erde sich bewegt, dann kann sie nicht einfach geradeaus an der Sonne vorbei fliegen, sondern muss der Krümmung der “Delle” folgen.”

    Soweit hab ich das ganze verstanden und scheint mir auch logisch. Aber was ist wenn wir das “wenn die Erde SICH BEWEGT” weglassen?

    Also wir haben die Sonne mit ihrer Monster-Delle und die Erde mit ihrer Mini-Delle. Wenn die Theorie der Gravitation tatsächlich nur auf eine Krümmung der Raumes beschreibt, warum sollten sich die beiden sich zueinander NICHT BEWEGENDEN Himmelskörper trotz ihrer verursachten Dellen “anziehen”? Das würde doch nur dann passieren, wenn es zusätzlich zur Raumkrümmung (man stelle sich dieses typische “Bettlaken mit Ball drauf” vor) noch eine Kraft nach “unten” (also senkrecht zum Raum) geben würde?

    Ich hoffe, ich konnte irgendwie verständlich machen, was ich meine?!

    PS: Gibts hier irgendwo eine Hilfe zum “Kommentieren” (i.e. wir fügt man korrekt Zitate/Quotes ein)?

  70. #70 PDP10
    7. August 2014

    @Thomas:

    “warum sollten sich die beiden sich zueinander NICHT BEWEGENDEN Himmelskörper trotz ihrer verursachten Dellen “anziehen”?”

    Weil die “Delle” die die Sonne verursacht, so gross ist, dass die Erde (und die anderen Planeten) schon auf dem Teil deines Bettlakens liegen, der “abschüssig” ist.

    Deswegen werden sie angezogen.

    Hilft das?

  71. #71 PDP10
    7. August 2014

    @Thomas:

    “PS: Gibts hier irgendwo eine Hilfe zum “Kommentieren” (i.e. wir fügt man korrekt Zitate/Quotes ein)?”

    Guckst du hier:

    http://wpbtips.wordpress.com/2010/05/23/html-allowed-in-comments-2/

  72. #72 Thomas
    8. August 2014

    Weil die “Delle” die die Sonne verursacht, so gross ist, dass die Erde (und die anderen Planeten) schon auf dem Teil deines Bettlakens liegen, der “abschüssig” ist.

    Nun, aber dieses “abschüssig” definiert ein “unten”. Und “unten” existiert nur, wenn es eine Kraft gibt, die anzieht. Oder anders: Wenn ich im “schwerelosen” Weltraum eine Delle in eine Blechplatte schlage, wird eine Kugel, die ich in diese Delle (an den Rand) lege, trotzdem nicht in die Mitte der Delle “rollen”.

    D.h. selbst wenn die Erde auf dem “abschüssigen” Teil des Bettlakens liegt, gibt es keinen Grund, warum die Erde “runterrollen” sollte (es sei denn eine weitere Kraft zieht daran).

    Ich glaube mein Denkfehler besteht darin, dass nicht nur der Raum gekrümmt wird, sondern auch die Zeit (eben die Raumzeit). Ich bekomm’s nur einfach in meinem Schädel nicht entgültig zusammen… warum eine Krümmung der Zeit eine Bewegung verursacht….

    PS: Danke für den wordpress-Link.

  73. #73 Thomas
    8. August 2014

    Ok, mir fällt gerade auf, dass ich vielleicht noch einen zweiten Denkfehler hab: Ist es denn (nach gängiger Theorie und tatsächlich) so, dass zwei völlig ruhende Objekte sich “gravitiv” anziehen?

  74. #74 PDP10
    8. August 2014

    @Thomas:

    “Ist es denn (nach gängiger Theorie und tatsächlich) so, dass zwei völlig ruhende Objekte sich “gravitiv” anziehen?”

    Ja.

    Das Problem, das du mit der Bettlaken-Analogie hast liegt nicht in der Physik – oder bei dir – , sondern daran, dass die Analogie tatsächlich ziemlich schief ist.

    Du hast völlig recht. Die Erde rollt bei dieser Analogie in die Kuhle, weil eine äussere Kraft wirkt.

    Nichts desto Trotz kannst du dir die Wirkung der Gravitation als eine Art Delle in der Raumzeit vorstellen. Nur eben nicht in zwei, sonden in vier Dimensionen … Was zugegebenermassen natürlich nicht wirklich gut vorstellbar ist 🙂

  75. #75 Florian Freistetter
    8. August 2014

    @Thomas: “warum sollten sich die beiden sich zueinander NICHT BEWEGENDEN Himmelskörper trotz ihrer verursachten Dellen “anziehen”?”

    Du darfst dir Gravitation nicht wie einen Staubsauger anziehen. Es ist nicht die Gravitation, die die Erde bewegt. Die Erde bewegt sich einfach. Und nach den Newtonschen Bewegungsgesetzen (Ein Objekt in Bewegung bleibt in Bewegung) tut sie das ganz von selbst weiterhin. Die Verformung der Raumzeit sorgt nur dafür, dass die Erde sich UM die Sonne herum bewegt.

    @PDP10: “Weil die “Delle” die die Sonne verursacht, so gross ist, dass die Erde (und die anderen Planeten) schon auf dem Teil deines Bettlakens liegen, der “abschüssig” ist.”

    Das verursacht meistens mehr Verwirrung. Denn in dieser Delle am Bett sorgt ja gerade die Gravitation für die Bewegung. “Abschüssig” oder “unten” gibts im All nicht.

  76. #76 Thomas
    8. August 2014

    @Florian:
    “Du darfst dir Gravitation nicht wie einen Staubsauger anziehen. Es ist nicht die Gravitation, die die Erde bewegt. Die Erde bewegt sich einfach.”

    Und genau hier liegt bei mir das Verständnisproblem. Für ein bereits in Bewegung befindliches Objekt, ist die Analogie zum “Bettlaken” verständlich. Die Raumzeitkrümmung macht aus einer geraden Geodäte eine krumme und das besagte Objekte bewegt sich entsprechend.

    Was mir nicht klar ist, woher bei RUHENDEN Objekten die kinetische Energie herkommt, die die Objekte aufeinander zu bewegen lässt. Wie lässt sich das rein aus der Raumgeometrie (der “Delle” in der Raumzeit) erklären, dass sich ein Objekt ohne Krafteinwirkung (“Gravitation ist keine Kraft, sondern eine Eigenschaft der Raumzeit” … oder so) plötzlich bewegt?

  77. #77 Florian Freistetter
    8. August 2014

    @Thomas: ALLES bewegt sich. Es ist ja nicht so, dass das Universum anfangs leer war und irgendwer dann plötzlich Planeten und Sterne reingesetzt hat. Materie und gekrümmte Raumzeit waren von Anfang an da und damit auch Bewegung.

  78. #78 Thomas
    8. August 2014

    @Florian:
    “ALLES bewegt sich.”

    Danke erstmal für die Aufklärung… Auch wenn ich mir dessen durchaus bewusst bin 😉 Ich versuch nur einfach nur das “Phänomen” Gravitation zu verstehen.

    Ist es also richtig, dass (unter der Annahme, dass es sowas wie tatsächlich ruhende Objekte gäbe) zwei isolierte ruhende Objekte sich von sich aus nicht anziehen würden?

  79. #79 Florian Freistetter
    8. August 2014

    @Thomas: “Ist es also richtig, dass (unter der Annahme, dass es sowas wie tatsächlich ruhende Objekte gäbe) zwei isolierte ruhende Objekte sich von sich aus nicht anziehen würden?”

    Naja – ich kann mir keine Situation vorstellen, in der es zwei isolierte ruhende Objekte geben kann. Im wesentlichen ist das die Frage von “Newtons Eimer”. Siehe dazu hier: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/05/15/was-ist-der-raum-newtons-eimer-und-machs-prinzip/

  80. #80 Bullet
    8. August 2014

    @Thomas: da “Schwerkraft” als “anziehende Kraft” in den Formeln funktioniert, kannst du im Laufe der Zeit beobachten, wie sich zwei Objekte gegenseitig anziehen. Diese idealen isolierten Objekte werden also aufeinander zustürzen. Die Erde und die Sonne machen da nix anders. Nur fällt diese blöde Erde immer an der Sonne vorbei, weil sie zu schnell ist und – natürlich – zu träge, um einfach umme Ecke zu kurven und direkt auffe Sonne zu ditschen.

  81. #81 Alderamin
    8. August 2014

    @Thomas

    Vielleicht hilft dieser Artikel (oder die ganze zugehörige Serie) weiter. Schau’ Dir besonders mal den Teil aber der Rakete an, die von der Geodäte abweicht, und wie dies der Situation entspricht, konstante Höhe in einem Schwerefeld zu halten. Die Situation der ruhenden Probemasse hat man ja z.B. auch, wenn man auf der Oberfläche eines Planeten hockt. Und eine Kraft verspürt.

  82. #82 Krypto
    8. August 2014

    Es ist ja auch von Einstein postuliert worden, dass es nichts absolut Ruhendes gibt; bestenfalls in Relation zueinander können 2 Massen ruhen. Das ist das Relativitätsprinzip.
    Und selbst dann ruhen die Massen nicht, sondern ziehen sich gegenseitig an; selbst aus nahezu unendlicher Entfernung.

  83. #83 PDP10
    8. August 2014

    @Florian:

    “Das verursacht meistens mehr Verwirrung. Denn in dieser Delle am Bett sorgt ja gerade die Gravitation für die Bewegung. “Abschüssig” oder “unten” gibts im All nicht.”

    Schon klar. Ich hatte ja schon angemerkt, dass das Modell ziemlich schief ist.
    Ich schätze, der Grund warum man trotzdem immer wieder darauf zurückgreift ist, dass die Graphen die man für das Gravitationspotential zB einer Kugelfömigen Masse bekommt halt Dellen in einem Bettlaken so hübsch ähnlich sehen 😉

    Ich wünschte, da würde sich endlich mal jemand eine andere Analogie ausdenken … ich hab damit nämlich, wie gesagt, auch so meine Schwierigkeiten …

  84. #84 Thomas
    9. August 2014

    @Alderamin: Danke für die Anregung. Ich werd mir den augenscheinlich sehr ausführlichen Artikel mal durchlesen. Mal sehen, ob ich dann schlauer werde 😉

  85. #85 nn nn
    nn
    10. August 2014

    Ich verstehe es so: Die Raumkrümmungsänderungen können sich selbst nur mit max. c ausbreiten unterliegen aber selbst gar nicht der Gravitation und sind daher vom Ereignishorizont ziemlich unbeeindruckt.
    (Bei Gravitonen dagegen würde die Wechselwirkung ja eh über virtuelle Gravitonen vermittelt die eh nicht auf der Massenschale sitzen sprich nicht an c als Maximum gebunden sind)

  86. #86 Alderamin
    10. August 2014

    @nn nn

    Da ich in dem ersten Link in #58 gelernt habe, dass die Raumzeit innerhalb des Schwarzschild-Radius mit mehr als c wie ein Wasserfall nach innen fließt, kann keine sich mit c ausbreitende Gravitationswelle (aka Raumkrümmungsänderung) den Ereignishorizont überwinden. Und am Ereignishorizont bliebe sie wegen der Zeitdilatation ohnehin für den aussenstehenden Betrachter mit unendlicher Rotverschiebung eingefroren.

  87. #87 nn nn
    nn
    10. August 2014

    @Alderamin Nicht die Masse (präziser den Energie-Impuls Tensor) mit der durch sie induzierten Raumkrümmung verwechseln! Das letztere durch erstere induziert wird ist zwar gerade die Grundgleichung der ART(bis auf ‘Feinheiten’ 🙂 ) Die Krümmung unterliegt aber nicht selbst (nochmal) einer Gravitation und hat daher bezüglich ihrer eigenen ‘Verteilung’ mit dem Ereignishorizont nix zu schaffen. (Sie kann sich aber trotzdem maximal mit c ausbreiten)

  88. #88 Alderamin
    10. August 2014

    @nn nn

    Nicht die Masse (präziser den Energie-Impuls Tensor) mit der durch sie induzierten Raumkrümmung verwechseln!

    Tue ich ja nicht, ich rede nur über die Raumzeit, die laut Link regelrecht fließt, so wie bei der Expansion des Universums. Zitat:

    Does the notion that space inside the horizon of a black hole falls faster than the speed of light violate Einstein’s law that nothing can move faster than light? No. Einstein’s law applies to the velocity of objects moving in spacetime as measured with respect to locally inertial frames. Here it is space itself that is moving.

    (Sie kann sich aber trotzdem maximal mit c ausbreiten)

    Und das ist der entscheidende Punkt: eine Krümmungsänderung kann sich in der Raumzeit mit maximal c bewegen. Wenn sich aber die Raumzeit selbst schneller als c bewegt, kann eine Krümmungsänderung folglich nicht gegen die Richtung des Raumzeitflusses vorankommen.

    Aus genau dem gleichen Grund wird man von einem Pulsarpaar jenseits des kosmologischen Horizonts keine Gravitationswellen empfangen.

    Es sei denn, Niels erklärt uns, dass der Link Unsinn erzählt (immerhin kennen wir aber den Lense-Thirring-Effekt, wo die Raumzeit um eine rotierende Masse mitgezogen wird, das ist ja auch eine fließende Raumzeit).

  89. #89 nn nn
    10. August 2014

    Naja, da wird in ein Koordinatensystem gewechselt das sich mit über c bewegt damit es so ähnlich aussieht wie ein Inertialsystem. (Dieses wird dann auch noch mit ‘space’ bezeichnet womit aber nur ausgedrückt wird das die nun alle anderen Größen in diesen Koordinaten berechnen.
    Das darf Dich schon verwirren.) Aber: Die Krümmung ist doch gerade eine Eigenschaft der Raumzeit! Und wenn Du dir unbedingt vorstellen möchtest das die sich mit über c bewegt (was ich nicht mag: was soll sich denn da worin bewegen?) dann bewegt sich aber wenigstens die Krümmung und damit die Gravitationswirkung gerade mit
    (also auch mit über c) Und dann gibts doch auch wieder kein Problem mit dem Ereignishorizont 🙂

    Gravitationswellen sind übrigens nochmal viel komplizierter denn die haben mit beschleunigten Massen zu tun und beschreiben eine Gravitationswirkung die sich sozusagen von einer Gravitationsquelle ‘abgelöst’ hat. In dem Threat hier gehts aber ja erstmal darum wieso das schwarze Loch ‘aussen’ überhaupt was krümmt.

    Naja vielleicht kanns Florian ja alles nochmal schöner ausdrücken/geraderücken 😉

  90. #90 Krypto
    10. August 2014

    Dass ein SL für die Raumzeit und ihre Schwingungen nicht unüberwindbar ist, wird ja auch schon daran deutlich, dass sich SL durch´s All bewegen und nicht festgenagelt sind.
    Muss ich mir dann eine Art gravitative Bugwelle/Heckwirbel vorstellen, die ein SL auf seinem Weg erzeugt?

  91. #91 Niels
    10. August 2014

    @Alderamin

    Es sei denn, Niels erklärt uns, dass der Link Unsinn erzählt

    Das ist das sogenannte “river model of black holes”.
    Das wurde vom Autor der von mir verlinkten Seite, Andrew J. S. Hamilton, “erfunden”.
    Das hier ist die Veröffentlichung dazu:
    The river model of black holes

    Hier erklärt Hamilton es nochmal anschaulich:
    A Black Hole is a Waterfall of Space

    Das ganze beruht auf den sogenannten Gullstrand-Painlevé coordinates.

    Es gibt ja bekanntlich eine Menge unterschiedliche Koordinaten für Schwarzschild-Schwarze-Löcher. Schwarzschild-Koordinaten, Eddington-Finkelstein-Koordinaten, Kruskal-Szekeres-Koordinaten, Lemaître-Koordinaten, …
    Das Grundprinzip der allgemeinen Relativitätstheorie ist allerdings, dass die Physik koodinatenunabhängig ist, alle Koordinaten also denselben physikalischen Sachverhalt beschreiben.
    Die Schwierigkeit bei schwarzen Löchern ist es, zu verstehen, welche Koordinaten für welche Beobachter gelten und welche Schlüsse dann für andere Beobachter gültig und ungültig sind.
    (Bei den Schwarzschild-Koordinaten ist die Zeitkoordinate t zum Beispiel die Zeit, die ein im Unendlichen ruhender Beobachter auf seiner Uhr misst. Daher stammen dann auch die Probleme, mit diesen Koordinaten Aussagen über einen ins schwarze Loch fallenden Beobachter zu treffen.)

    Das “river model of black holes” ist ein nettes Modell, beschreibt über soweit ich es verstehe den Sachverhalt physikalisch nicht ganz richtig. Die Raumzeit eines schwarzschild-schwarzen Loches ist nun einmal statisch. Diese Eigenschaft ist darüber definiert, ob die Raumzeit ein hyperflächenorthogonales zeitartiges Killingvektorfeld besitzt.
    Das ist eine koordinatenunabhängige Definition.
    Eine statische Raumzeit kann aber nun mal nicht “fließen”. Ob das in bestimmten Koordinaten anders aussieht, dürfte soweit ich es verstehe keine Rolle spielen.
    (Bei rotierenden Massen sind die Raumzeiten nur noch stationär, nicht mehr statisch. Stationäre Raumzeiten sind solche, die ein zeitartiges Killingvektorfeld besitzen. Das bedeutet dann, dass die Raumzeit “mitrotiert”.
    Die FLRW-Raumzeit nicht einmal stationär.)

    Dieses river-Modell hat allerdings den Vorteil, dass es für Laien ziemlich einfach zu verstehen ist. Ich finde aber, dass es einem tiefergehenden Verständnis eher im Wege steht.

  92. #92 Niels
    10. August 2014

    Beim “A Black Hole is a Waterfall of Space” habe ich aus versehen auf diesen bestimmten Abschnitt der Seite verlinkt, es ging mir um die ganze Seite.

    Das Ganze habe ich mir übrigens eher wegen diesem Teil hier gebookmarkt:
    Journey into a Schwarzschild black hole
    Die Webseite ist aber so unübersichtlich, dass ich das Ganze nicht mehr gefunden habe und daher auf die anderen Animationen verlinkt habe. Sorry.
    Diese Videos sind natürlich unabhängig davon richtig, ob man der Interpretation über die “fließende Raumzeit” folgt oder nicht.

    Ich habe übrigens auch noch eine Beschreibung dieses “Wasserfall”-Modells von einem Fremdautor gefunden:
    http://galileospendulum.org/2013/10/21/the-river-of-spacetime/

  93. #93 Alderamin
    11. August 2014

    @Niels

    Danke für die Links.

    Das “river model of black holes” ist ein nettes Modell, beschreibt über soweit ich es verstehe den Sachverhalt physikalisch nicht ganz richtig. Die Raumzeit eines schwarzschild-schwarzen Loches ist nun einmal statisch.

    Das Modell hat aber etwas für sich, weil es so hinter dem Schwarzschildradius irgendwie plausibel weitergeht. Wenn dort schon die Fluchtgeschwindigkeit der höchstmöglichen entspricht, was gilt dann dahinter? Normalerweise erreicht man einen solchen Grenzwert ja nicht mit einer endlichen Abszisse (hier: Radius) und darüber bleibt er einfach erhalten.

    Laut Gullstrand-Painlevé-Link kann man damit ausrechnen, nach welcher Eigenzeit ein Beobachter, der ins Schwarze Loch fällt, bei der Singularität ankommt, und er wird dabei schneller als das Licht (außerhalb des SL; innerhalb wird auch das Licht schneller, und er bleibt langsamer als dieses).

    Wenn die Koordinatentransformation keinen Fehler hat, wieso sollte das Modell dann nicht richtig sein? Ist halt die Sicht eines beschleunigten Beobachters.

  94. #94 Niels
    11. August 2014

    @Alderamin

    Laut Gullstrand-Painlevé-Link kann man damit ausrechnen, nach welcher Eigenzeit ein Beobachter, der ins Schwarze Loch fällt, bei der Singularität ankommt

    Das kann man natürlich mit allen Koordinaten. Man muss nur wissen, wie man in den jeweiligen Koordinaten diese Eigenzeit berechnet. Wie gesagt, die physikalischen Vorgänge sind unabhängig davon, in welchem Koordinatensystem man sie beschreibt.

    Das Modell hat aber etwas für sich, weil es so hinter dem Schwarzschildradius irgendwie plausibel weitergeht.

    Man muss hier zwischen den Gullstrand-Painlevé-Koordinaten und der Interpretation dieser Koordinaten als das Modell der fließenden Raumzeit unterscheiden.
    Das Innere lässt sich wunderbar auch mit Hilfe der Lemaître-Koordinaten oder der einlaufenden (ingoing) Eddington-Finkelstein-Koordinaten betrachten.
    Kruskal-Szekeres-Koordinaten sind schließlich die mächtigsten Koordinaten, weil sie die gesamte Raumzeit des schwarzen Loches abdecken. (Der Fachbegriff ist “maximally extended solution”.)
    Gullstrand-Painlevé-Koordinaten funktionieren natürlich ebenfalls. Man muss nur verstehen, was sie bedeuten.

    Wenn die Koordinatentransformation keinen Fehler hat, wieso sollte das Modell dann nicht richtig sein? Ist halt die Sicht eines beschleunigten Beobachters.

    Wie gesagt, weil die Raumzeit nun einmal nicht ins schwarze Loch fließt, sondern statisch ist. Der ins Loch fallende Beobachter sieht die Raumzeit natürlich auch nicht fließen. Wie sollte man eine fließende Raumzeit überhaupt wahrnehmen können?
    nn nn hat in #89 schon versucht, das Ganze genauer zu erklären. Man muss hundertprozentig verstanden haben, wie bei den Gullstrand-Painlevé-Koordinaten oder auch in den anderen Koordinatensystemen die Koordinaten definiert werden. Das ist sehr schwierig und darauf beruht ein großer Teil der Missverständnisse und Probleme bei der Betrachtung schwarzer Löcher.
    Ich versuchs mal halbwegs verständlich zu erklären, dadurch wird es mathematisch aber eher ungenau:
    Im dem von dir in #88 verlinkten Teil findet man im Abschnitt “Free-fall spacetime diagram” man direkt am Anfang den Satz Free-fall coordinates reveal that the Schwarzschild geometry looks like ordinary flat space.
    Wir können Krümmung aber mathematisch auch koordinatenunabhängig bestimmen, wodurch sich zeigt, dass die Raumzeit der Schwarzschild-Geometrie eben doch gekrümmt ist.
    Wenn man annimmt, dass eine gekrümmte Raumzeit flach ist, erhält man natürlich bei unterschiedlichen Krümmungen unterschiedliche Lichtgeschwindigkeiten. Da die Lichtgeschwindigkeit im flachen Raum allerdings konstant sein muss, führt das zwangsläufig auf die Interpretation, dass sich die Raumzeit selbst bewegen muss. Beim river-Modell fließt die Raumzeit deswegen ja nicht nur innerhalb des Ereignishorizontes ins schwarze Loch, sondern auch außerhalb. Objekte fallen also nicht aufgrund der Krümmung der Raumzeit von der Ruhe im Unendlichen ins Loch hinein, sondern weil die Raumzeit ins Loch fließt und sie mitgetragen werden.
    Die Gullstrand-Painlevé-Koordinaten funktionieren wie die Schwarzschild-Koordinaten außerdem nicht nur für schwarze Löcher. Die äußere Schwarzschild-Lösung gilt bekanntlich in guter Näherung auch für die Erde und andere kugelförmige Massen.
    Im river-Modell ist die Raumstation Mir ist also deswegen abgestürzt, weil die fließende Raumzeit sie auf die Erde zugetragen hat? Wohin fließt die Raumzeit, wenn sie auf der Erdoberfläche angekommen ist?

    Disclaimer: Wie üblich gilt: Ich beschäftigte mich mit der ART nur hobbymäßig, das Geschriebene kann also kompletter Unsinn sein.
    Allerdings verwendet soweit ich es überblicke niemand dieses Modell für Lehrzwecke. Wie erwähnt, es erklärt Laienfragen zu schwarzen Löchern sehr einfach und anschaulich, verhindert meiner Meinung nach aber eher ein tieferes Verständnis. Krümmung ist eben etwas völlig anderes als “Raumzeitfluss” bzw. eine nicht stationäre Raumzeit wie etwa die FLRW-Matrik.

  95. #95 StefanL
    11. August 2014

    “FLRW-Matrik” = FLRW-Metrik in Matrixdarstellung? 🙂

  96. #96 Strudel
    11. August 2014

    Machen solche Betrachtungen zum Sturz eines Beobachters in ein SL überhaupt physikalisch Sinn? Ist das SL nicht längst durch die Hawking-Strahlung verdampft bevor der Beobachter in seiner Eigenzeit den Ereignishorizont überschritten hat?

  97. #97 Alderamin
    11. August 2014

    @Niels

    Danke für die Klarstellung

    @Strudel

    Nein, aus Sicht des fallenden Beobachters vergehen nur Mikrosekunden bis zur Singularität (bei einem stellaren SL; bei einem Supermassiven höchstens ein paar 10 Minuten). Nur aus Sicht eines externen Beobachters würde der Ereignishorizont nicht überschritten.

  98. #98 Strudel
    11. August 2014

    @Aldemarin:
    Danke für die Antwort. Aber irgendwann verdampft das SL doch auch für den fallenden Beobachter. Nimmt er diesen Vorgang in seinem Bezugssystem genauso wahr wie ein äußerer Beobachter? Ich habe mir das bisher so vorgestellt, dass die in das Loch stürzende Materie gewissermaßen einfriert, sobald sie den Ereignishorizont erreicht.

  99. #99 Alderamin
    12. August 2014

    @Strudel

    Ich habe mir das bisher so vorgestellt, dass die in das Loch stürzende Materie gewissermaßen einfriert, sobald sie den Ereignishorizont erreicht.

    Nur von außen gesehen erscheint das so, weil das Licht nicht vom Ereignishorizont zum externen Beobachter fort kommt (bzw. beliebig hoch rotverschoben wird). Aber ein Schwarzes Loch ist klein. Und wenn man darauf zufällt, ist man sehr schnell unterwegs. Also ist man auch sehr schnell in seinem Zentrum angekommen. Zumal einem Abstände in Bewegungsrichtung relativistisch verkürzt erscheinen.

    Wir unterhielten uns weiter oben über den Dopplershift, den man als fallender Beobachter wahrnimmt. Der ist radial nach außen eine Rotverschiebung. Der fallende Beobachter nimmt also den Zeitfluss radial nach außen langsamer wahr (Rotverschiebung ist ein Maß für die Geschwindigkeit eines wahrgenommenen Zeitablaufs, z.B. der elektromagnetischen Schwingungen von Licht). Für den Beobachter läuft also auch der Zerfall des Schwarzen Lochs am Ereignishorizont verlangsamt ab, wenn er diesen durchschritten hat. Und dieser Zerfall dauert ohnehin eine Ewigkeit.

  100. #100 Strudel
    12. August 2014

    @Alderamin:
    Danke für die hilfreiche Erklärung!

  101. #101 capmaster
    3. September 2015

    Die größte Dichte des Universums ist in Neutronensternen verwirklicht. Wenn die Grenzmasse zum Schwarzen Loch überschritten wird, schließt sich gnädig der Ereignishorizont, und mit der Dichte lässt der Entartungsdruck nach. Die Materie kann sich mit der Massenzunahme des Schwarzen Loches wieder ausdehnen. Manchmal macht sie sich es richtig bequem wie die unseres Universums beim Urknall. Nun sind zwangsläufig alle Schwarzen Löcher, die wir beobachten können, deutlich kleiner, weil sie ja mit uns ein- und dasselbe hypermassive Schwarze Loch bevölkern.

    Interessant wäre die Klärung der Frage, was den Entartungsdruck und in seiner Folge die Dichte, mit Gravitation und Lichtgeschwindigleit bei gerade den Werten verbindet, die sie haben.

  102. #102 Florian Freistetter
    4. September 2015

    @capmaster: “Nun sind zwangsläufig alle Schwarzen Löcher, die wir beobachten können, deutlich kleiner, weil sie ja mit uns ein- und dasselbe hypermassive Schwarze Loch bevölkern. “

    Ähm? Ist das deine Privattheorie? Oder basiert das auf irgendwelchen wissenschaftlichen Arbeiten?

  103. #103 Alderamin
    4. September 2015
  104. #104 Henry
    berlin
    18. Januar 2016

    angenommen das Graviton existiert , könnte es dann eventuell schneller wie Licht sein so das es sozusagen das Licht überholt ?

  105. #105 Florian Freistetter
    18. Januar 2016

    @Henry: Gravitation bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit.

  106. #106 noonscoomo
    Berlin
    10. September 2018

    Ich habe gerade auf der Suche nach der Antwort auf diese Frage den Blog Artikel hier gefunden. Das ist ja angesichts der inzwischen nachgewiesenen Gravitationswellen beim kollidieren zweier schwarzer Löcher noch mal interessanter geworden, denke ich.
    Zunächst mal stell ich mir die Gravitation wie ein Feld vor. Und dieses Feld wird von Masse beeinflusst. D.h. eine Veränderung des Feldes an einer Stelle wirkt sich mit max. c auf den Rest des Feldes aus. Hier hinkt dann schon mal dieses Gedankenexperiment aus den Kommentaren: “wenn die Sonne plötzlich verschwindet”, denn das kann sie nicht, drum ist die Frage nicht sinnvoll. Genau so wenig kann ein Schwarzes Loch plötzlich aus dem Nichts entstehen (zumindest ist das noch nicht beobachtet worden und wir lassen das mit dem Urknall und so jetzt mal kurz weg). D.h. die Masse eines Objektes beeinflusst das Gravitationsfeld, das kann sie auch über den Schwarzschildradius hinaus, weil sie ja schon “immer” da war. Vermutlich hat jedes Teilchen ein klein wenig Gravitation und krümmt den Raum und wenn welche zusammen kommen addiert sich das halt und wenn das viele sind dann wird die Dichte grösser und es wird zusammengedrückt und die Krümmung wird doller und irgendwann wird es kleiner als sein Schwarzschild-Radius und dann ist es weg. Alles kein Problem soweit denn die Raumkrümmung hat sich ja auch einfach immer nur weiter verstärkt bis zu diesem Moment. Und jetzt wird es haarig, denn die Änderung des Gravitationsfelde kann ab jetzt nicht mehr aus dem Schwarzschild-Radius hinaus und jetzt kann die Änderung des Gravitationsfeldes mit jedem weiteren Sternchen das da versehentlich hineinfällt zwar rein, aber eben eigentlich nicht wieder raus. Wie kann sich denn dann der Teil des Feldes ausserhalb des Schwarzschildradius verändern in Abhängigkeit von der Massezunahme des Schwarzen Loches? Wenn also zwei schwarze Löcher verschmelzen sehen wir nur die Änderungen des Gravitationsfeldes ausserhalb der beiden Schwarzschildradien aber in Abhängigkeit von der Masse _im_ Schwarzen Loch. Ok, die Gravitationswellen werden immer lanwelliger, je näher sie dem Radius kommen. Soweit so klar. Aber, und hier ist meine Frage, als da neulich die beiden Schwarzen Löcher verschmolzen war die Masse des entstehenden Loches kleiner als die Summe der Massen beider Schwarzer Löcher. Warte kurz… Die Schwarzen Löcher haben Masse verloren (die sich innerhalb der Schwarzen Löcher befunden hat? Ja? Nein?) und in Form von Gravitationswellen abgestrahlt, die sich nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können (und daher nicht von innerhalb des Schwarzschild-Radius stammen können). Wie kann das denn sein?