Frage von DeadlineDodo, 87

Wie stellt man sich Atome in einem Schwarzen Loch vor?

Werden die Atome (Protonen und Elektronen) durch den extremen Druck kleiner oder werden sie mit anderen Atomen zusammengepresst?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Physik, 40

Betrachten wir mal Sterne steigender Masse in ihren Endphasen:

Ein sehr leichter "Stern" ("Brauner Zwerg") schrumpft beim Abkühlen zusammen. Da dies länger dauern würde als unser Universum alt ist, kühlt er wahrscheinlich nicht so weit ab, dass Wasserstoff und Helium fest bzw. flüssig werden.

Wenn ein Stern wie unsere Sonne sein Brennmaterial verbraucht hat, schrumpft er zu einem weißen Zwerg zusammen. Darin gibt es immer noch Atome, allerdings aufgrund des sehr hohen Drucks sind sie geschrumpft.

Wenn ein Stern erkaltet, der ca. anderthalb mal so schwer ist wie unsere Sonne (siehe Chandrasekhar-Grenze), ist der Gravitationsdruck so groß, dass die Elektronen in den Atomkern gequetscht werden. Dabei werden ein Proton und ein Elektron zu einem Neutrino (und einem Elektron-Neutrino, das den Stern verlassen kann, da es kaum mit Materie wechselwirkt).

Bei noch höherer Masse des Sterns werden auch die Neutronen zerquetscht; man nimmt an, dass danach noch eine Stufe kommt, in der Quarks, die Bausteine von Neutronen, sich frei durch den ganzen Stern bewegen können.

Bei einer ein klein wenig größerer Masse wird alles zerquetscht, bis es zu einem Punkt zusammengefallen ist. Das ist dann ein Schwarzes Loch. Hier gibt es keine Materie im gewöhnlichen Sinne mehr - keine Atome, die ja ausgedehnt sind; selbst Quarks benötigen eine gewisse Ausdehnung, und falls sie aus noch kleineren Teilen bestehen, auch diese.

Kommentar von JTKirk2000 ,

Dabei werden ein Proton und ein Elektron zu einem Neutrino (und einem Elektron-Neutrino

Meinst Du nicht eher, dass ein Proton und ein Elektron dann zu einem Neutron und einem Neutrino werden? Denn dann würde das mit der Masse zumindest wieder stimmen, da ein Neutrino, wie Du selbst schreibst, mit Materie kaum wechselwirkt, eben weil es kaum Masse hat, und ein Neutron in etwa die Masse eines Protons hat.

Was das Schwarze Loch betrifft, so entsteht dieses, sobald ein Objekt so weit zusammengeschrumpft ist, dass seine Oberfläche seinen Schwarzschildhorizont unterschreitet. Was Du beschreibst, ist die Singularität welche das Endprodukt des Objekts innerhalb eines Schwarzen Loches ist. Alle Objekte die eine Masse haben, haben auch einen Schwarzschildhorizont. Bei der Sonne wird dieser ein paar Kilometer groß sein, bei der Erde vermutlich ein paar Meter, jeweils immer ausgehend vom Massenzentrum, wo die Dichte aufgrund des Drucks am höchsten ist. Sofern letzteres nicht mehr gegeben ist, weil die Masse dafür zu gering ist, liegt der Schwarzschildhorizont vermutlich nahe der Plancklänge oder darunter, in jedem Atomkern für sich. Da dieser Schwarzschildhorizont bei den erwähnten Beispielen niemals die Chance hat, so groß zu werden, wie die Oberfläche der betreffenden Beispiele, wird daraus auch nie ein Schwarzes Loch.

Ansonsten aber gute Antwort.

Antwort
von Jszp89, 39

Hey,
auch Atome werden nach und nach in ihre Einzelteile zerlegt, sowie dessen Einzelteile wiederum in dessen Einzelteile. Materie wird in einem SL zu purer Energie in einer Singularität vereint. Inwiefern diese theoretische Herangehensweise den praktischen Tatsachen entspricht ist nicht zu sagen. Das aufgrund der Metrik der Im schwarzen Loch herrschenden Raumzeit jegliche Materie nach und nach zerlegt wird ist aber höchstwahrscheinlich.
LG

Kommentar von Pudelcolada ,

Ah, rechtsdrehende und linksdrehende Quarks, richtig? Da war was... Puh, ist das lange her...

Kommentar von JTKirk2000 ,

Ah, rechtsdrehende und linksdrehende Quarks, richtig? Da war was... Puh, ist das lange her...

Von wo aus gesehen?

Nehmen wir mal an, ein Karussell dreht sich, von oben gesehen, im Uhrzeigersinn, also nach rechts. Von unten gesehen dreht es sich dann aber entgegen dem Uhrzeigersinn, also nach links. Im freien Weltraum gibt es kein oben oder unten. Warum sollte es im Mikrokosmos atomarer oder gar subatomarer Teilchen ein oben oder unten geben? Denn erst dadurch könnte man zwischen rechts- und linksdrehend unterscheiden. Sorry, wenn das seltsam klingt, denn ich kam noch nicht dazu, das zu studieren, weshalb ich es nur vom logischen Standpunkt aus betrachten kann.

Antwort
von Bezibaer7, 29

Kann niemand sagen, man kann nur spekulieren und das bringt nichts.

Antwort
von ThomasJNewton, 14

Man stellt sich in einem Schwarzen Loch gar nichts vor, weil man schon lang vor dem Erreichen eher einem Sirup gleicht als einem Gehirn oder Körper.

Ein Danach existiert nicht, in unserem Universum.

Antwort
von Pudelcolada, 25

Soweit ich weiß, ist die Gravitation in einem schwarzen Loch so stark, dass es keine Elemente mehr gibt, also weder Moleküle noch Atome. Sie werden zu ihren Komponenten zerpresst, also zu Protonen und Neutronen. Was mit den Elektronen passiert, weiß ich nicht genau, da aber nichts, noch nicht mal das Licht, aus einem schwarzen Loch entkommt, denke ich, dass sie auch dort bleiben.

Antwort
von NiciBozz, 27

Man kann nur vermutungen machen, weil aus dem Schwarzen Loch Nichts rauskommen kann. Also denk dir was aus und das könnte richtig sein.

Antwort
von kinglion6200, 17

Das ist alles nur Spekulation, vlt bleibt auch alles an einem Stück und sieht nur äußerlich durch die raumkrümmung so aus

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