Kann ein Schwarzes Loch Antimaterie einsaugen?
4 Antworten
Antimaterie ist nur Materie, sogar baryonische - dem SL ist es völlig egal, welche Art von Materie es verschluckt. Einem SL bekommt auch Dunkle Materie ganz ausgezeichnet und sogar wenn's sich nur um Strahlung handelt mag es auch selbige.
Kurz: ein SL mag alles was in irgendeiner Form Masse besitzt.
Aber saugen tut ein SL nicht. Es handelt übt einfach nur um seine Gravitation auf seine Umgebung aus. Da ein SL für seine Masse extrem klein ist, ist seine Gravitation im Nahbereich enorm.
Beispiel: unsere Sonne hat einen Durchmesser von 1,2 Mio. km. Wäre sie ein SL gleicher Masse, dann läge der Durchmesser ihres Ereignishorizontes bei nur 6 km - 1/200.000 des Sonnendurchmessers. Es sollte einleuchten, daß die Gravitation in solcher Nähe gewaltige Kraft besitzt.
Das ist eine offensichtliche Folgerung aus der ART. Es stimmt zwar, daß man diesen Vorgang nie beobachtet oder gemessen hat, aber die Aussage von nax11 ist mit höchster Wahrscheinlichkeit war — es gibt nur wenige Aussagen über nie beobachtete Prozesse, bei denen man sich sicherer sein kann.
Sicher ist nichtmal die Existenz der Gravitation, des Elektromegnetismus, unsere eigene Existenz natürlich auch...
Es geht aber konform mit hinreichend verifizierten Modellen der Physik - "Verifikation" ist eigentlich der falsche Begriff, aber ich verwende den dann bedenkenlos, wenn es reichlich Falsifikationsversuche gab, die sämtlich gescheitert sind.
Ein SL übt durch seine Masse Gravitation aus und wirkt damit auf jedes Objekt/ Teilchen, das sich durch Gravitation beeinflussen läßt und das ist nahezu alles, was im Universum existiert - nur bezüglich Dunkler Energie müssen wir unsere Aussagen noch bescheiden zurückhalten.
Ja, ein kleiner Rest Spekulation bleibt in der Tat übrig, aber da lehnt man sich andere Male viel weiter aus dem Fenster. Wir wissen zwar nicht allzuviel über Dunkle Materie, aber entdeckt haben wir sie ja nur, weil sie der Gravitation unterliegt. Und damit ist die Vermutung, daß sie von einem Schwarzen Loch verschluckt werden kann, nun wirklich sehr naheliegend.
Die Allgemeine Relativitätstheorie (ART, das ist die, die man für Schwarze Löcher braucht) macht keinen Unterschied zwischen Materie und Antimaterie: Ihre Energie ist ja gleich, und das ist das eizige, was in der ART zählt. Ein Schwarzes Loch kann also sowohl Materie als auch Antimaterie „einsaugen“, es merkt keinen Unterschied und wird einfach schwerer dadurch.
Das muß nicht unbedingt stimmen. Wir wissen ja, daß die ART falsch ist, da sie keine Quanteneffekte berücksichtigt, und die Existenz von Antimaterie ist ein Quanteneffekt. Der ganze Formalismus der ART beruht darauf, daß alle Materie- und Energieformen sich für die Gravitation gleichartig verhalten, und dieses Prinzip hielt bisher allen experimentellen Tests stand. Andererseits hat noch niemals jemand irgendein Experiment gemacht, das Antimaterie und Gravitation kombiniert.
Eine interessante Konsequenz ist, daß ein Schwarzes Loch aus Materie und eines aus Antimaterie (ceteris paribus) exakt dieselben Eigenschaften haben und daher ununterscheidbar sind. Das erzeugt einen milden Widerspruch zur Quantenfeldtheorie und dem Standardmodell, weil die Baryonenzahl erhalten bleiben muß. Man kann sich zwar darum herumreden, weil der Ereignishorizont den „Blick“ verstellt, aber grundsätzlich ist es beunruhigend, daß die Erhaltungsgröße Baryonenanzahl (die für Materie positiv und Antimaterie negativ ist) bei Schwarzen Löchern verschwindet und nicht erhalten ist.
Nun wissen wir aber, daß das Standardmodell falsch ist, weil es keine Gravitation kennt (und Schwarze Löcher sind ein Gravitationseffekt), und außerdem gibt es im Universum viel Materie und keine Antimaterie, was man mit dem Standardmodell auch nicht erklären kann.
Wirklich schlimm wird das Paradox, wenn wir noch Hawking-Strahlung dazunehmen. Dann können Schwarze Löcher nämlich verdampfen, und man kann sich einen Kreisprozeß aus der Bildung und Zerstörung von Schwarzen Löchern vorstellen, durch den man ohne Energieaufwand Materie in Antimaterie umwandeln kann. Nach dem Standardmodell sollte das unter keinen Umständen gehen. Andererseits weiß keiner, ob Hawking-Strahlung überhaupt existiert, bisher ist das nur ein theoretisches Konzept ohne experimentellen Support.
Deine simple Frage führt also in die Tiefen der absolut unverstandenen Physik.
und die Existenz von Antimaterie ist ein Quanteneffekt.
außerdem gibt es im Universum viel Materie und keine Antimaterie,
1932 wurde von Carl D. Anderson das Positron in der kosmischen Strahlung nachgewiesen.
W. Ölert wies mit dem LEAR 1995 in Jülich Anti-Wasserstoffatome nach.
Im CERN gelang es vor zehn Jahren einige Anit-H-Atome für 0,2sec ´am Leben zu halten´.
Ein paar Antiprotonen und Positronen werden immer mal gebildet (z.B. in der Atmosphäre), aber das sind ja nur Einzelstücke, die gegenüber den Materiemengen nicht ins Gewicht fallen.
Das CERN hatte übrigens vor, die Anti-H-Atome zur Messung der Schwerebeschleunigung zu verwenden, damit an endlich einen experimentellen Wert für die Gravitationskraft zwischen Materie und Antimaterie hat (sollte gleich groß sein wie bei Materie/Materie). Daraus ist wegen der enormen experimentellen Schwierigkeiten aber leider nichts geworden.
gravitation wirkt auf antimaterie nicht anders als auf "normale" materie.
Ja es kann alles einsaugen
Das weißt Du sicher?
Wo ist Dein Nobelpreis?