Frage von Folkopo 03.11.2010

Frage zum schwarzen loch

  • Antwort von connecticut 04.11.2010

    Temperatur ist ein Maß für die Bewegung der Teilchen, also kinetische Energie (Bewegungsenergie).

    Beispiel: Unsere Atmosphäre hat in größeren Höhen eine ansteigende Temperatur - aber nicht, weil's so "heiß" ist, sondern weil die Dichte abnimmt, und die Teilchen somit "mehr Platz haben um sich zu bewegen".

    Selbst wenn es in der Nähe eines SL keine Sterne gibt, fliegen doch Teilchen vorbei. Saugt nun ein SL diese auf, kommen einfach die nächsten.

    Es gibt keine Übertragung von niedriger Temperatur auf höhere Temperatur (sh. 2. Hauptsatz der Thermodynamik), denn Energie fließt immer vom höheren Potential zum niedrigeren. Will heißen: Gibt es einen - momentan vorhandenen - Ort von 0 Kelvin, so fließt automatisch Energie = Wärme dorthin, bis der Ausgleich vollzogen ist, und es herrschen "sofort" dort auch wieder die ca. 3 Kelvin Grundtemperatur unseres Universums.

  • Antwort von PunkFreeRider 04.11.2010

    Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie bewirkt das Vorhandensein eines Masse behafteten Körpers eine Krümmung der Raumzeit. Nur so lässt sich beispielsweise der Gravitationslinseneffekt den man beobachten kann erklären. Um massive Sterne oder Galaxienhaufen herum wird die Bahn des Lichtes dahinter liegender Objekte verkrümmt und gebündelt. Ein klassisches Gravitationsfeld hätte aber ja keinen Einfluss auf ein Photon, da dieses selbst keine Ruhemasse besitzt. Demnach leuchtet die Theorie des gekrümmten Raumes schon ein. Ein schwarzes Loch ist nun ein derart massiver und dichter Körper dessen Gravitationspotential dazu führt dass der Theorie nach die Krümmung der Raumzeit, jenseits des Ereignishorizonts, gegen unendlich geht. Materie oder Photonen die nun den Ereignishorizont passieren folgen somit dem gekrümmten Raum bis in die Unendlichkeit und können nie wieder aus dem Gravitationstrichter entkommen. Auch Wärmestrahlung besteht aus Photonen b.z.w. elektromagnetischen Wellen. Auch wenn das schwarze Loch selbst thermische Energie besäße könnte ja kein einziges Lichtquant austreten um uns dies mit zu teilen. Ein schwarzes Loch wirkt also nach außen vollkommen kalt. Und auch die Quanten der Hintergrundstrahlung werden wenn Sie das Loch passieren geschluckt. Der Effekt dürfte allerdings extrem schwer zu beobachten sein, da die Hintergrundsrahlung ja vollkommen diffus von allen Seiten auf einen Beobachter trifft und so die vergleichsweise winzige Menge die ein schwarzes Loch schluckt praktisch nicht auffällt. Die postulierte Hawking-Strahlung ist lediglich ein Effekt der "Atmosphäre" des SL. Gemäß dem Standardmodell der Quantenmechanik geht man ja davon aus, dass das Vakuum nicht vollkommen leer und energielos ist, Im Gegenteil das Vakuum hat energetisches Potential. Die Heisenbergsche Unschärferelation erlaubt das Entstehen virtueller Teilchen-Antiteilchen-Paare. Dies geschieht immer und überall. Man merkt nur nichts davon da sich jene Teilchen direkt gegenseitig wieder vernichten. Man gewinnt nur dann Energie aus dem Vakuum wenn es gelingt einen Partner des Teilchen-Antiteilchen Paares sozusagen fest zu halten und es so daran zu hindern sich mit seinem Partner zu vernichten. Dies geschieht so Hawking am Ereignishorizonts eines SL. wenn die zwei Teilchen entstehen kann es geschehen dass eines in das Loch stürzt und das andere sozusagen um weniger als Haaresbreite gerade noch dem Einflussbereich entkommen kann. Ein reales Teilchen hat sich gebildet. Nach Hawking geht somit Strahlung vom Schwarzen Loch aus. Gemäß der Energiererhaltung kann aber keine Energie aus dem nichts erzeugt werden und somit führt dieser Effekt zu einer Verringerung der Energie oder äquivalenten Masse des schwarzen Loches es würde mit der Zeit förmlich verdampfen. Jedoch ist dies in unserem derzeitigen Universum nicht möglich, da ja die permanent von SL absorbierte Hintergundstrahlung ihm ständig Energie und somit äquivalente Masse zuführt. Solange schwarze Löcher also kälter als ihre Umgebung sind können sie nicht verdampfen. (Heißes Wasser dampft, kaltes bekanntlich nicht. (etwas hinkender Vergleich, ich weiß.)) Also schwarze Löcher sind derzeit Kühlschränke die alle Energie ihrer Umgebung aufsaugen.

    Ob die Materie an sich des schwarzen Loches überhaupt noch thermische Energie im klassischen Sinne besitzen kann, kann man sich nicht vorstellen, da man nicht weiß welche Form von Materie das überhaupt ist. Bei der Erklärung dessen versagt auch das derzeitige Standardmodell der Quantenmechanik. Bis zum Entstehen eines Neutronensterns kann man noch alles verstehen. Dort werden beim Kollaps des sterbenden Sterns der unter seiner eigenen Masse zusammenfällt durch den im Kern entstehenden enormen Druck die Elektronen in die Atomkerne gepresst und Protonen und Elektronen verschmelzen so zu Neutronen. Massereichere Sterne kollabieren jedoch noch weiter was jedoch einer Grundforderung der Quantenmechanik widerspricht die es nach dem Paulischen Ausschließungsprinzip nicht gestattet das schwere Teilchen auf beliebig kleinen Raum zusammengedrückt werden können. Es müssten die Quarks der Kernbausteine miteinander verschmelzen, daher vermuten manche als Zwischenschritt eine weiter Form von Sternenleiche, den Quarkstern. Die Quarks, die Bausteine der Protonen und Neutronen welche durch die Gluonen normalerweise zusammen gehalten werden treten in direkte Wechselwirkung zueinander man spricht daher auch von einem Quark-Gluon-Plasma.

    Ein schwarzes Loch geht aber nun selbst über diesen Schritt hinaus und dafür gibt es noch keine Erklärung.

  • Antwort von soulbridge1 04.11.2010

    Ja, so viel ich weiß wird tatsächlich Energie von einem Scharzen Loch abgegeben, wenn eine große Masse verschluckt wird. Es entstehen dabei s.g. JetSreams. An zwei gegenüberliegenden "Poolen" werden mit ungeheurer Geschwindigkeit Energie-"Strahlen" freigesetzt, die tief bis Weltall vordringen. ... mal salopp ausgedrückt...

    An sonsten ist mir nicht bekannt, daß Temperaturen von einem Schwarzen Loch ausgehen. Ich schätze, die Temperatur könnte mit Annäherung an ein Schwarzes Loch tatsächlich abnehmen, da ja auch Strahlungswärme sich über die Zeit ausbreitet. Aber aufgrund der enormen Gravitation wird die Zeit mit Annäherung zum Schwarzen Loch immer langsamer, bis sie schließlich theoretisch stehen bleiben müßte. Also dürfte sich Wärme genau so wenig von einem schwarzen Loch wegbewegen können, wie Licht.

    Gruß, Soulbridge

  • Antwort von alf1952 04.11.2010

    Schwarze Löcher bilden bekanntlich einen Schwarzlochradius aus hinter den man nicht schauen kann. Die Entweichgeschwindigkeit ist höher als die Lichtgeschwindigkeit. Das gilt auch für jede Art von Strahlung also auch für Wärme und Infrarote Strahlung. Ich GLAUBE (wissen tu ichs nicht) dass die Masse des Schwarzen Lochs heiss ist.

  • Antwort von Yakob 03.11.2010

    Wenn ein Schwarzes Loch (SL) z.B. einmal tatsächlich einen ganzen Stern "verschluckt" hat und in seiner Umgebung keine weiteren Massen vorhanden sind, die so quasi als "Nachtisch" in Frage kämen, so sendet das SL praktisch keine weitere Strahlung aus und erscheint deshalb von aussen als sehr kalt. Das SL emittiert allerdings eine sehr schwache "Hawking-Strahlung". Ob in der Umgebung eines SL theoretisch Temperaturen unterhalb der generellen Hintergrundstrahlung von etwa 3 Kelvin auftreten könnten, weiß ich nicht. Jedenfalls stellst du aber damit eine interessante Frage !

  • Antwort von Minihawk 03.11.2010

    Diese Frage hat schon eine Relevanz, die dem unsäglichen chinesischen Reissack nahe kommt. Niemand will das wissen, man kann so etwas nur vermuten und es ist für das normale leben einfach völlig ohne Belang ... :)

  • Antwort von jobul 03.11.2010

    Als Laie würde ich sagen, ein Schwarzes Loch in einem Void hätte keinen Ereignishorizont sondern einen 'Hof' mit weniger als 3 K. Ganz deiner Meinung. Allerdings schwer zu entdecken, solche Merkwürdigkeiten.

  • Antwort von Jakob1 03.11.2010

    Die Frage kann dir wahrscheinlich nur ein Astronom beantowrten. Schau doch mal nach, ob es in eurer Stadt eine astronomische Warte gibt und frag da mal nach. Hier wirst du wahrscheinlich keine vernünftige Antowrt erhalten.

  • Antwort von Himb33rtoni 03.11.2010

    Durch die Rotation und an das aneinander reiben der Materie ensteht wärme. Das S.Loch selber wird nicht heiß sein. Wenn das S. Loch keine Nahrung mehr bekommt kann auch keine Hitze enstehen. Unsere Milchstrasse z.B. kreist um ein schwarzes Loch. Es gibt Sonnen die nbereits nach 1 mio Jahren schon wieder sterben und dabei durch Ihre Masse ein Schwarzes Loch enstehen lassen. Dadurch wird Hitze oder wärme frei gesetzt. In wie weit diese Wärme aber das S. Loch erreicht kann ich nun leider auch nicht zu 100 % beantworten. Es ist wohl davon aus zu gehen, das ein S.Loch Kalt ist, wenn dort nicht hinein fällt bzw. angezogen wird. Das was aus dem Schwarzen Loch austritt sind meist Gamma strahlen und keine Wärme :c)

  • Antwort von veraeva12 03.11.2010

    vielen dank für deine frage. endlich weiss ich, was ich mit meinem sohn machen kann.

    dreimal danke!

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