Frage von elisatheun1c0rn, 70

Gravitation schwarzer Löcher?

hallo Leute, Ich muss ein Referat für die schule über schwarze löcher machen und ich muss wissen wie ich die Gravitation schwarzer löcher ausrechne, dazu finde ich gar nichts im internet. Kann mir jemand erklären wie ich das mache oder ob das überhaupt geht? Ich bin echt am verzweifeln..

Dumme Antworten könnt ihr euch gleich sparen

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Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von pflanzengott, 43

Hey,

die "Gravitation" eines Schwarzen Lochs gibt es in dem Ausdruck erst einmal gar nicht. Einstein hat in seiner allgemeinen Relativitätstheorie die sogenannten Feldgleichungen entwickelt. Eine spezielle Lösung dieser Feldgleichung beschreibt eine kugelsymmetrisch-statische Materieverteilung und nennt sich Schwarzschild-Lösung. Aus dieser Lösung wurde auf die Existenz Schwarzer Löcher geschlossen. Diese Lösung ist auch die dem Schwarzen Loch maßgeblich zugrundeliegende mathematische Beschreibung.

Vereinfacht, physikalisch aber weniger seriös ist die Anwendung des Newtonschen Gesetzes, dass auch zur Berechnung der Gravitationsbeschleunigung g auf der Erde verwendet wird.

g = G x M / r²

Ist zwar in dem Beispiel nicht wirklich anwendbar, aber die Einsteinschen Feldgleichungen als notwendigen Punkt in einem Schulreferat zu erwähnen, dass sich um Schwarze Löcher handelt, klingt auch nicht mehr wirklich gesund. Eigentlich ist die ART von Nöten. Das Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs ist gerade so beschaffen, dass die resultierende Fluchtgeschwindigkeit entweder gleich oder größer der Lichtgeschwindigkeit c ist.

Lg Nikolai

Kommentar von elisatheun1c0rn ,

Danke für diese ausführliche Antwort!

Kommentar von Astroknoedel2 ,

Du bist wieder da ;)

Kommentar von pflanzengott ,

Ich wartete auf die richtige Frage ;D

Antwort
von ffrancky, 54

Das ist überhaupt kein Problem. Du berechnest die Gravitation genauso wie bei allen anderen Objekten im Universum - es gibt keinen Unterschied.

Kommentar von pflanzengott ,

Wenn es nur so einfach wäre...

Kommentar von ffrancky ,

Wo genau liegt das Problem? Ich gehe nicht davon aus, dass man für die Schule eine hochdetaillierten Abhandlung über die Vorgänge innerhalb des Ereignishorizontes des schwarzen Lochs verfassen muss.

Betrachtet man ein schwarzes Loch von außen ist es doch nichts anderes als eine Materieansammlung - und dafür gibt es nun mal ein Newtonsches Gravitationsgesetz....der Mann hat sich schon was dabei gedacht

Kommentar von pflanzengott ,

Ja, nur ist das newtonsche Gesetz in diesem Kontext nicht anwendbar, da relativistisch gerechnet werden muss!

Kommentar von ffrancky ,

Bei ausreichendem Abstand ist es nicht entscheidend ob die Masse ein schwarzes Loch, ein Stern oder sonst etwas ist.

Kommentar von Abahatchi ,

WSie soll die Gravitation berechnen. Dafür ist es erst einmal wichtig, welche gegebenen Werte ihr überhaupt zur Verfügung stehen bzw. stehen sollen. 

Wenn es um die Fallbeschleunigung geht und das Objekt ist extrem weit weg, so wie ein Stern in einer anderen Galaxy, dann kann man den Durchmesser eines Objektes vernachlässigen, dann kommt es für den praktischen nutzen nur auf die Gesamtmasse des Schwarzen Loches an und auf die Entfernung zu ihm.

Bei der Erde hingegen wäre es anders. Auf der Oberfläche haben wir Fallbeschleunigung "g 1". Würden wir nun die Erde im Durchmesser verdoppeln und die Masse somit verachtfachen, dann hätte sie insgesamt 8 mal so viel Masse aber weil diese zusätzlichen Massen weit vom Standpunkt auf der Oberfläche entfernt sind, ist sie nur doppelt so hoch. In etwa natürlich, weil Durch mehr Masse auch alles etwas mehr zusammen gedrückt wird, wie Sand usw. und für den doppelten Durchmesser auch etwas mehr als die 8 fache Menge benötigt werden würde. (( aber grob gesehen könnte man es vernachlässigen))

So wie es scheint, meint sie mit Berechnung der Gravitation die Kraft K. Diese ist aber nicht nur von der Masse des Schwarzen Loches selbst abhängig, sondern auch von der Masse dessen, das einer Fallbeschleunigung unterliegt. Ein kleiner Tropfen würde im Vakuum langsamer fallen, als eine schwere Eisenkugel, denn auch die Eisenkugel zieht ja in gewissem Masze auch das Schwarze Loch zu sich und mehr als dieser kleine Tropfen.

Wenn man es also genau machen möchte, dann braucht man die Masse des Schwarzen Loches und die Masse dessen, dasz gravitativ mit dem Schwarzen Loch wechselwirkt. 

Die Kraft der Anziehung ergibt sich somit aus Masse Schwarzes Loch mal Masse des anderen Objektes mal Gravitationskonstante und dies dann durch den Mittelpunktabstand dieser Objekte hoch zwei bzw. zum Quadrat, falls man es so besser versteht.

So, das müszte dann wohl passen, wenn ich ihr Aufgabenstellung richtig verstanden haben. 

Grusz Abahatchi

Kommentar von Abahatchi ,

Wenn es nur so einfach wäre

Stimmt, wegen der ungenauen Gravitationskonstante lassen sich Ungenauigkeiten nicht ausschlieszen. Vielleicht wirst Du ja mal eines Tages dazu beitragen, dasz wir da mal was genauere vorliegen haben als im Moment.

Grusz Abahatchi

Antwort
von thetee99, 30

Die Gravitationskraft wirkt bei einem schwarzen Loch nicht anders, als bei allen anderen massebehaftet Objekten im Weltall auch - steht also in Wechselwirkung mit anderen Massen.

Die Formel für Gravitationskraft ist: F=G * M * m / r²

http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/gravitationskraft.html

Du brauchst aber einen Bezugspunkt. Ansonsten steht die Gravitationskraft in Relation zur Masse, bei einem schwarzen Loch ist diese Masse einfach nur sehr stark komprimiert...

Hoffen wir einfach das "Uteausmünchen" es zeitlich einrichten kann, dir hier eine umfangreiche, verständliche Anworten drauf zu geben! xD

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