Zeit?


21.05.2023, 17:11

Sorry für mein Fehler ich meine das aus der Sicht eines Beobachters ab Abschnitt 2 um kein Missverständnis zur machen die Zeit bleibt theoretisch gesehen in eine Singularität stehen aus der Sicht eines Beobachtest schon ab den Ereignishorizont eines schwarzen Lochs.

Ab Abschnitt 3 gehen wir davon aus das der massive schwarze Loch ein sehr stark rotierende ist dann könnte möglicherweise nach der Sicht eines Beobachters die Zeit langsamer oder schneller vorkommen.

Ich wollte mit der Frage grundsätzlich nur davon ausgehen ob es theoretisch möglich wäre das die Zeit aus der Sicht eines Beobachters so sehr gekrümmt werden könnte das es den Szenario aus dem Film "Interstellar" widerspiegeln könnte.

Es tut mir echt leid wegen den Missverständnis

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo Strafe06533,

was in der Nähe eines Schwarzen Lochs (SL) passiert, lässt sich ganz gut mathematisch und damit auch quantitativ beschreiben. Reale SL rotieren allerdings, was sich nur durch die KERR- Metrik beschreiben lässt, die ziemlich kompliziert ist und durch die ich daher nicht durchgestiegen bin. Ich kann nur die SCHWARZSCHILD- Metrik

(1.1) c²dτ² = c²dt²(1 − 2м⁄r) − dr²/(1 − 2м⁄r) − r²dΩ²

mit den Abkürzungen

(1.2) dΩ² = dθ² + (sin(θ)dφ)²

und

(1.3) м = GM⁄c²

die eines statischen SL oder auch eines gewöhnlichen Himmelskörpers mit Masse M und "Radius" R im Außenraum r > R.

Dabei ist wie üblich c das Lichttempo, G ist die Gravitationskonstante und M die Masse des Himmelskörpers. Die radiale Koordinate r bezeichnet eine gedachte Kugelschale um den Himmelskörper mit Umfang 2πr.

Fernet ist dτ die Zeitspanne zwischen zwei sehr dicht aufeinander folgenden Ereignissen auf bzw. in der Nähe der r-Kugelschale, wie sie von einer lokalen Uhr gemessen würde, dt die von einer weit entfernten Uhr aus ermittelte Zeitspanne zwischen denselben Ereignissen, dr eine kleine Differenz in der radialen Koordinate, dθ und dφ sind kleine Differenzen in den Richtungskoordinaten θ und φ.

Wenn м << R ist, ist r näherungsweise der Abstand der lokalen Uhr vom Schwerpunkt des Himmelskörpers.

...in einer Singularität ... bleibt die Zeit praktisch stehen...

Nicht erst in der (hypothetischen) Singularität, sondern schon am Ereignishorizont (EH), der für statische SL durch r = 2м gegeben ist (SCHWARZSCHILD- Radius). Stehen bleibt die Zeit (respektive eine lokale Uhr) dort natürlich nur aus der Sicht eines entfernten Beobachters.

Das Innere des SL (r < 2м) ist, soweit es uns hier draußen betrifft, komplett von uns abgekoppelt. Ich als entfernter Beobachter kann keine Uhr mit meiner vergleichen, die ich nicht einmal sehen kann. Außerdem dauert aus meiner Sicht der Fall der Uhr unendlich lange.

...weil die Masse den Raum krümmt und die Zeit...

Die Raumzeit als Ganzes. Zeit an sich wird entlang von Weltlinien gemessen, und die sind 1D. Die können zwar auch gekrümmt sein im Sinne von verbogen, aber erst ab 2D ist Krümmung im Sinne von GAUß und RIEMANN sinnvoll definiert.

...wenn man zum Beispiel wie bei den Film "Interstellar" auf einen Planeten landen würde der so nah an einem massiven schwarzen Loch ist würde die Zeit auf den Planeten möglicherweise viel schneller vergehen als auf die Erde...

Nein, langsamer. Wir wollen annehmen, dass der Planet eine Kreisbahn bei θ=½π (x-y- Ebene) beschreibt, da das einfacher zu rechnen ist. In dem Fall ist dr=0 und sin(θ)=1, sodass sich (1.1) zu

(2) dτ² = c²dt²(1 − 2м⁄r) − r²dφ² = dt²(1 − 2м⁄r − v²⁄c²)

(c² kürzt sich raus) wobei v die Bahngeschwindigkeit des Planeten ist. Hinzu kommt die Gleichgewichtsbedingung

(3) v²⁄c² = м⁄r,

sodass (2) zu

(4.1) dτ² = dt²(1 − 3м⁄r)

wird. Daraus ergibt sich bei einem gegebenen r, dass der Zeittakt der lokalen Uhr einen um den Faktor

(4.2) dt⁄dτ = 1/√{1 − 3м⁄r}

länger ist als der einer weit entfernten Uhr. Daraus ergibt sich, dass bei r = 3м, also 1½ SCHWARZSCHILD- Radien, Licht auf einer (sehr instabilen) Kreisbahn bewegen kann (Photonensphäre), denn dann wird dτ=0.

Die engste stabile Kreisbahn für massive Körper liegt bei statischen SL bei 3 SCHWARZSCHILD- Radien, also r = 6м. Unter der Wurzel steht dann ½, d.h., der Zeittakt ist um den Faktor √{2} länger als der einer fernen Uhr.

Bei stark rotierenden SL sollen sehr viel engere stabile Kreisbahnen möglich sein, die vielleicht sogar Situationen ähnlich der in "Interstellar" erzeugen könnten.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – + Auseinandersetzung mit Gegnern der RT
Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 16:59

vielen dank für deine Antwort ich habe mich tatsächlich falsch ausgedrückt und das ist mir später erst aufgefallen.

Vielen Dank für deine Mühe mit der Umrechnung.

Ja es stimmt das die Zeit praktisch einfriert am Ereignishorizont, aber anhalten tut sie nicht nur für die Beobachter. Man kann davon ausgehen das die Zeit in der Singularität anhält, aber weil noch keiner drinnen war schwer zu sagen xD

Ich meinte bei den Text eigentlich aus der Perspektive einer Person und nicht das Geschehene.

Es hängt natürlich von dem Geschehen und den Beobachter ab ob die Zeit schneller verläuft oder langsamer.

ich habe den Text schnell verfasst und habe mir nicht die Zeit genommen nochmal drüber zu gehen.

Vielen Dank nochmal falls ich ein Fehler gemacht habe sage es mir immer gerne sonst kann man schwer aus seinen Fehlern lernen.

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SlowPhil  21.05.2023, 20:21
@Strafe06533
Ja es stimmt das die Zeit praktisch einfriert am Ereignishorizont, aber anhalten tut sie nicht nur für die Beobachter.

Welche Beobachter meinst Du, jemanden, der sich irrsinnigerweise (oder, wie Cooper im Film, als verzweifelten Versuch, von dort aus Kontakt mit seiner Tochter aufzunehmen und ihr wichtige Informationen zuzuspielen) ins SL fallen lässt oder einen entfernten Beobachter?

Dem hineinspringenden Astronauten fällt nichts besonderes mit der Zeit auf; er kann den EH in endlicher Eigenzeit erreichen und überschreiten. Für einen entfernten Beobachter zieht sich das ganze wie ein nie reißender Kaugummi in die Länge.

Man kann davon ausgehen das die Zeit in der Singularität anhält,...

Die Singularität, wenn es sie geben sollte, ist aber eher ein Zeitpunkt (nämlich der Schlusspunkt eines regionalen Kollaps der Raumzeit, an dem auch die Zeit endet) als ein Ort. Die SCHWARZSCHILD- Koordinaten sind freilich nicht optimal, um das Szenario zu beschreiben.

...aber weil noch keiner drinnen war schwer zu sagen xD

Das Blöde an SL ist, dass selbst ein Forscher, der sich da hinein wagt, nicht mehr mitteilen kann, wie es war. Cooper einmal ausgenommen. 😎

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 20:27
@SlowPhil

Ja natürlich ein entfernter Beobachter 😅

Haha ich verstehe diesen Gedanken leider kann man schwer eine Kamera reinwerfen und hoffen sie nimmt es für uns auf

Es bleibt halt Theorie was alles in einem Schwarzen Loch so vorgeht aber das ist doch das interessante daran Theorien aufzustellen, zu Experimentieren und herauszufinden ob sie stimmt.

Meine Theorie ist das zeit in der Singularität anhält und das es wahrscheinlich so aussieht wie im Film, also als Cooper hineinfiel ohne die riesige Bibliothek von Murphs Erinnerungen.

Danker für deinen Kommentar

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SlowPhil  23.05.2023, 08:56

Vielen Dank für den Stern!

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Das ist die Annahme einiger Relativitätstheoretiker.

Bewiesen ist das nicht.

Ob das stimmen kann kannst du dir selbst überlegen, wenn Du mal in die Pysikbücher schaust.

Zeit ist in der Physik eindeutig definiert als Sachverhalt zur Beschreibung der Abfolge von Ereignissen.

Masse krűmmt demnach also einen Sachverhalt, einer Beschreibung.

Woraus besteht ein Sachverhalt?

Wo setzt welche Kraft an ?

Was bedeutet die Zeitdilatation in der Relativitätstheorie ?

Wie Zeit definiert ist steht oben.

Das Wort Dilatation kannst du googeln. Das passenden Wort ist hier "erweitern "

Zeitdilatation =Den Sachverhalt zur Beschreibung der Abfolge von Ereignissen erweitern.

Er wurde erweitert um den Ort und der Bewegung des Beobachters.

Die Zeitdilatation ist also kein faktisches langsamer Ablaufen von Ereignissen.

Wenn es so Wäre, wie von dir Angenommen, wäre deine Schlußfolgerung richtig.

Es würden sich dann nur wiedersprüchliche pysikalische Dinge ereignen.

Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 15:57

Ja ich verstehe was du meinst mit der Zeitdilatation vergeht die Zeit unterschiedlich zwischen den Beobachter von der Erde und der Person auf den Planeten. Es heißt also das die Zeit langsamer vergeht oder schneller.

Die Zeitdilatation ist ein bewährtes Konzept in der Physik und wird durch viele Experimente bestätigt. Obwohl es möglicherweise schwer vorstellbar ist, dass die Zeit für verschiedene Beobachter unterschiedlich schnell vergeht, gibt es keine widersprüchlichen physikalischen Ereignisse.

Ich habe mich etwas unklar ausgedrückt also die Person auf die Erde würde die Zeit für sie normal vergehen, aber für die Person auf den Planeten schneller oder langsamer, es hängt von den Umständen ab.

Es ist theoretisch gesehen möglich aber nachstellen geht eher wohl nicht xD

Vielen Dank für deine Antwort

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Blume8576  21.05.2023, 16:24
@Strafe06533

Die Ereignissen werden nirgends langsamer oder schneller.

Dem Beobachter erscheint das nur nu

Für den Beobachter auf der Erde sieht es nur so aus, es ist aber nicht schneller oder langsamer.

Genau das ist bestätigt worden.

Würden sich die Ereignisse faktisch verlangsamen oder beschleunigen, dann gibt es definitiv Wiedersprűche.

Lg

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 16:33
@Blume8576

Ich meinte die Sicht der Beobachter nicht der Beschleunigung oder Verlangsamung der Ereignisse.

sorry nochmal für den Missverständnis meiner Frage.

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SlowPhil  23.05.2023, 08:58
@Strafe06533

Einem Gegner der Relativitätstheorie darfst Du eh' nicht alles glauben, besonders, wenn er von Physik spricht.

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Blume8576  29.05.2023, 11:36
@SlowPhil

Du hast mir schön öfter zugestimmt, bei dem was ich schreibe.

Viele Aussagen der Relativitätstheorie sind ja wahr.

Du selbst widersprichst dir in deinen Antworten manchmal. Du schreibst nur so umstädlich das du es nichts merkst.

Ich kann dir eine Riesen liste unserer Diskusionen geben, mit allen deinen Formeln die sich widersprechen.

Das merkt hier nur niemand, weil sich deine Antworten niemand durchliest, sonder einfach nur glaubt "wird schon stimmen, bei sovielen Formeln"

Wollen wir hier mal wieder einen Test machen.

Soll ich dir alle offen Widersprűche nochmal zeigen, zu denen du die Beispiele nicht rechnen kannst?

Oder schlicht keine Antwort weist.

Das geht schon bei der Längenkontraktion los.

Ändert sich nun die Länge des Raumschiff und wenn ja was passiert mit der Dichte des Materials aus dem das Raumschiff besteht?

Oder wird der Weg zwischen den Planeten kűrzer? Wenn ja was passiert dann mit der Gravitation zwischen den Planeten?

Als Experte ist das doch extrem leicht zu beantworten, oder ?

Tu es nicht für mich, erkläre es dem Fragesteller.

Wetten das du das wieder nicht beantworten kannst?

Irgendwann stelle ich das mal als Frage hier.

Ich gehe wider zum anderen Forum, die freuen sich schon darauf was du schreibst.....oder eben nicht.

Ich mach wieder einen Screenshot, sonnst änderst du wieder dein Komentar. ☺

Lg

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SlowPhil  29.05.2023, 12:06
@Blume8576

Ich habe Dir da zugestimmt, wo Du Recht hast. Ist ja nicht alles falsch. Deiner Aussage, die Relativitätstheorie sei in sich widersprüchlich, stimme ich nicht zu, da sie falsch ist.

Zugegebenermaßen ist das noch immer häufig verwendete traditionelle Wording ("Zeitdilatation", "Längenkontraktion") irreführend und führt zu scheinbaren Widersprüchen, die aber keine echten Widersprüche sind, den beides sind lediglich Nebeneffekte der Relativität der Gleichzeitigkeit räumlich getrennter Ereignisse.

Wenn eine 30cm- Salami – schräg gelegt – in einer Box mit den Innenmaßen 25cm×20cm hineinpasst (die Dicke der Salami wurde schon mit berücksichtigt), würde niemand von einer Längenkontraktion sprechen; dass im Winkel von rund 53° zur Salami geschnittene Scheiben um 25% breiter sind als im 90°- Winkel geschnittene Scheiben, würde niemand als "Breitendilatation" bezeichnen.

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Strafe06533 
Fragesteller
 02.06.2023, 15:26
@Blume8576

@SlowPhil hat alle antworten für mich persönlich sehr verständlich beantwortet die Formel Berechnungen die er benutzt hat sollte nur den Prinzip verständlicher machen und nachweisen das es sich nicht widerspricht gegen seine Antworten.

Bis jetzt hast du dich selbst widersprochen mit deine Antworten, es sollte keine Beleidigung sein oder sonstiges du scheinst nur deine Antworten immer wiederholt zu haben.

Die Gleichung die @SlowPhil benutzt hat beruht auf einen tieferen Verständnis der Relativitätstheorie und wissen.

Die Länge eines Raumschiffst ändert sich nur für den Beobachter die Länge bleibt konstant das sagt ja die Relativitätstheorie.Für eine ruhenden Beobachter bleibt die Länge auch konstant.

die Entfernung der Planeten bleibt konstant nur für einen Beobachter können sie entfernter oder Nähe vorkommen. Zum Beispiel bei einem schwarzen Loch für einen Beobachter sieht es so aus als wäre dieser noch weit entfernt obwohl es viel Nähe ist.Die Gravitation bleibt konstant außer wenn ein Massereiches Objekt wie ein schwarzer loch sich in der Nähe befindet dann wird die Gravitation stark beeinträchtigt.

ich finde @SlowPhil hat Ahnung über diesen Gebiet und hat den Titel Experte nicht einfach aus Spaß. Ich möchte es keinen Streit zwischen euch entsteht aber @SlowPhil ist dir keine Antwort würdig und weil es bei meine Frage dieses "Streit" entstand fühle ich mich verantwortlich es zwischen euch zu beenden.

Ich will nicht gegen dich oder @SlowPhil schießen ihre beide habt eine andere Meinung und es ist gut ohne gegen Meinungen wären Wissenschaftler nicht weit gekommen.

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Oder der Planet befindet sich so dicht am Massezentrum, dass die Zeit wiederum langsamer vergeht.

Ja hast du alles richtig erfasst und wiedergegeben. (Das Problem ist, dass das in der Praxis nicht durchführbar ist.)

Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 14:28

Danke für deine Antwort war ein bisschen unsicher ob es möglich wäre.

Das stimmt. Die Wissenschaftler sind in Stande eine Singularität zu bilden aber die Masse ist zu kleine daher kollabiert es, soweit ich weiß

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Elliptisch  21.05.2023, 14:30
@Strafe06533

Möglich ist es wohl nicht, sich in der Nähe eines schwarzen Loches aufzuhalten ohne dabei spaghettifiziert zu werden und ebenfalls ist es nicht möglich, einem schwarzen Loch wieder zu entkommen - da das nicht einmal Licht schafft - deswegen ist das "Loch" ja auch schwarz - weil nur Licht hin, aber keines zurückfliegt. Bislang geht man davon aus, dass es nichts Schnelleres als Licht gibt. Diese perfekte Balance aus "wir können dem schwarzen Loch noch entfliehen" und "sind doch nah genug um den Zeiteffekt zu nutzen" wird wohl schwer zu schaffen sein und höchst gefährlich. Ich bin mir sicher, dass da gewaltige physikalische Kräfte einwirken, die der Organismus Mensch nicht aushalten würde.

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 14:34
@Elliptisch

Ja aufjedenfall.
Ich liebe zwar sehr schwarze Löcher aber leider sind sie sogar für Licht gefährlich.
Licht kann theoretisch gesehen von einem schwarzen loch fliehen sobald es aber den Ereignishorizont überschritten hat nicht mehr weil die Fluchtgeschwindigkeit über die Lichtgeschwindigkeit liegt.

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Elliptisch  21.05.2023, 14:41
@Strafe06533

Es sind genau genommen keine Löcher, sondern massereiche, zerfallene Sterne, die teilweise explodieren und dann implodieren. Gefährlich ist das für Licht nicht, dem Licht ist das egal, Licht hat keine Gefühle :D Deswegen kann es auch nicht "theoretisch vor dem schwarzen Loch fliehen" - es wird hineinfliegen, weil Licht aus Photonen und nicht aus Gehirnen mit Überlebensdrang besteht xD

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 14:53
@Elliptisch

Haha ja schon aber irgendwo haben doch licht auch seine Gefühle xD

Schwarze Löcher sind kollabierte Sterne bei denen die Schwerkraft sich zu stark auf den Kern ausübte, da es nicht mehr zur Kernfusion kommt weil es keine Wasserstoffe mehr hat. Es gibt zwei verschiedene Arten von Massereiche kollabierte Sterne einmal der Neutronenstern und der schwarze Loch dank Robert Oppenheimer wissen wir das wenn die Masse zu schwer für einen Neutronstern ist kollabiert es zum schwarzen Loch die maximale Masse beträgt zwei bis dreifache der Sonnenmasse. Du hast recht es sind einfach kollabierte Sterne die jetzt gefährlicher sind (kommt auf die Masse an). Es gibt dann noch sterile schwarze Löcher und Massereiche sterile ist klar das sind die schwarzen Löcher die aus einem Stern entstand und Massereiche schwarze Löcher haben sich mit andere sterile schwarze Löcher verschmolzen.

Ich glänze gerne mit mein Wissen also sorry für die kleine Klugscheißerei

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Elliptisch  21.05.2023, 14:58
@Strafe06533

In diesem Fall finde ich es schön. Weißt du, es ist keine Klugscheißerei, wenn man einfach für ein Thema brennt und es einen sehr interessiert und fasziniert. Wir teilen diese Liebe für schwarze Löcher :) War schön von dir zu lesen! Mach weiter so! :)

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SlowPhil  21.05.2023, 15:43

Das stimmt nicht. Eine Uhr im Orbit eines Schwarzen Lochs geht langsamer, nicht schneller als auf der Erde.

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Elliptisch  21.05.2023, 17:22
@SlowPhil

Ja die Uhr geht langsamer - an diesem Ort. Bedeutet: draußen vergeht die Zeit relativ schneller. Da du dann vor hast zurückzukehren in deine ursprüngliche Zeitzone, sagen wir als Menschen "die Zeit vergeht schneller" - das haben wir beide so gemeint und auch so verstanden. Nur jemand wie du versteht das entweder nicht, wie menschliche Sprache funktioniert, oder will absichtlich provozieren oder sich aufspielen. Tu mir einen Gefallen und bleib bei deiner riesenlangen Physik-Antwort und vermies nicht uns die Laune hier, ja? Danke. Weil gemeint war genau dasselbe wie das was du sagst.

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SlowPhil  21.05.2023, 20:08
@Elliptisch
Nur jemand wie du versteht das entweder nicht, wie menschliche Sprache funktioniert, oder will absichtlich provozieren oder sich aufspielen.

Keins von beidem. In der Frage stand nun mal...

...würde die Zeit auf den Planeten möglicherweise viel schneller vergehen als auf die Erde,...

...und woher soll ich wissen, dass mit diesen Worten das Gegenteil gemeint ist?

Tu mir einen Gefallen und bleib bei deiner riesenlangen Physik-Antwort und vermies nicht uns die Laune hier, ja?

Was soll das jetzt? Wenn ich etwas fehlerhaft oder falsch herum formuliere – und das passiert mir natürlich auch – und mich jemand darauf aufmerksam macht, verdirbt mir das nicht die Laune.

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 20:34
@SlowPhil

Das gehört wohl dazu mit jemanden zu diskutieren.

Das genieße ich ein wenig nicht böse gemeint ich meine es im guten Sinn damit kann man testen was man weiß und was man nicht weiß ohne Diskussionen wären wir noch nicht soweit in der Wissenschaft.

Ich finde es wundervoll das so viele Menschen die gleichen Interessen haben wie ich sowas kenne ich leider nicht.

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Strafe06533 
Fragesteller
 21.05.2023, 20:35
@Elliptisch

Das gehört wohl dazu mit jemanden zu diskutieren.

Das genieße ich ein wenig nicht böse gemeint ich meine es im guten Sinn damit kann man testen was man weiß und was man nicht weiß ohne Diskussionen wären wir noch nicht soweit in der Wissenschaft.

Ich finde es wundervoll das so viele Menschen die gleichen Interessen haben wie ich sowas kenne ich leider nicht.

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