Hat ein Schwarzes Loch eine begrenzte Lebensdauer?
8 Antworten
Nach aktuellem Kenntnisstand ja. Durch die Hawking-Strahlung verliert es Energie in Form von Strahlung: Stark vereinfacht: Es entstehen durch die Vakuumfluktuation gemäß Quantenphysik ständig im leeren Raum virtuelle Teilchen, die sich direkt wieder auslöschen. Dies wurde durch den Casimireffekt nachgewiesen. Wenn nun aber ein virtuelles Teilchen innerhalb, das Gegenstück außerhalb des Ereignishorizonts entsteht, wird das innere hineingesaugt und kann sich nicht mehr mit dem äußeren auslöschen, das daraufhin real existiert und sich vom Schwarzen Loch entfernt. Da es aber Energie und somit nach Einstein Masse besitzt und die Energieerhaltung gilt, muss es diese Masse irgendwoher erhalten haben: vom Schwarzen Loch. Man kann annehmen, dass das Teilchen, das hineingefallen ist, eine negative Energie besitzt und das Loch dadurch etwas leichter wird. Der Effekt wird stärker, je kleiner das Schwarze Loch wird, das heißt, dass es irgendwann vollständig zerstrahlt.
Ja, hat es, es soll aber sehr sehr lange halten, viele Milliarden Jahre, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass es in dieser langen Zeit kein neues Futter bekommt und wieder größer wird.
Ja! Durch die Hawking-Strahlung "verdampfen" Schwarze Löcher.
Allerdings, je massereicher ein SL ist, desto geringer wird die Hawking-Strahlung. D.h. daß ultramassive SL (mit Mrd. Sonnenmassen) durchaus viele Billionen Jahre überleben können, während Nano-SL praktisch augenblicklich verdampfen.
SL haben somit eine Temperatur. Aber bereits bei stellaren SL mit wenigen Sonnenmassen ist sie geringer als die kosmische Hintergrundstrahlung. Die (bisher hypothetischen) prämordalen SL, die direkt beim Urknall entstanden (sofern sie seitdem nicht gewachsen sind), können eine deutlich höhere Temperatur haben. Unterhalb einer kritischen Masse kann das sehr schnell gehen - dann wird aus der langsamen "Verdampfung" ein explosiver Prozeß, dem man nicht allzu nahe kommen sollte.
Lies dich mal durch den Wiki-Artikel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung
Bei Interesse kannst du den weiteren Links/Quellen folgen.
PS: Hawking-Strahlung ist bisher nicht nachgewiesen, weshalb S.Hawking auch nie einen Nobelpreis bekam. Allerdings wird sie als existent angenommen.
Ich zitiere mal:
Die Hawking-Strahlung ist eine von dem britischen Physiker Stephen Hawking 1975 postulierte Strahlung Schwarzer Löcher. Sie wird aus Konzepten der Quantenfeldtheorie und der Allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet.[1] Eine Möglichkeit, die Existenz der Strahlung zu beweisen oder zu widerlegen, ist nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht in Sicht.
Hawking selbst hat auf promordiale Schwarze Löcher gehofft. Bei denen müßte die Hawking-Strahlung nahe dem Ende ihrer Existenz nämlich stärker und somit meßbar werden und als "Finale" würden sie mit einem heftigen Gammablitz explodieren.
Falls es solche SL gibt, dann kommt es zum einen auf ihre Ursprungsgröße an und natürlich darauf, ob sie inzwischen nicht kräftig zugelegt haben. Kandidaten wären somit nur Mini-SL auf 13,8 Mrd-jähriger "Hungerkur"
Nichts existiert unendlich. Das liegt einfach daran, dass Unendlich so verdammt unendlich ist.
Nach 10^14 Jahren erlischen die letzten Sterne
Nach 10^39 Jahren verschwinden Protonen
Nach 10^70 Jahren verschwinden die schwarzen Löcher
Nichts daran ist unendlich. Die Exponenten sind ja zweistellig :-)
Man weiß es nicht. Es gibt lediglich verschiedenen mathematische Spielereien und Spekulationen mit vielen getroffenen Annahmen und Voraussetzungen. Was davon allerdings auf ein Schwarzes Loch tatsächlich zutrifft, hat man noch nie beobachtet.
Das mit den "Vakuumfluktuationen" (https://en.wikipedia.org/wiki/Lie-to-children) ist die populärwissenschaftliche Erklärung.
Das ist eben das Problem, wenn man Objekte, die letztendlich nur (!) mathematisch greifbar sind, auf elementare und anschauliche Prozesse herunterbrechen muss, damit sich die Bücher bzw. Dokumentarserien gut verkaufen. Wenn es nicht anders geht, erfindet man dann eben etwas.