Ist die Pupille ein schwarzes Loch?

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Hallo Neni777,

die Pupille ist ein Loch in der Iris und hat als solches gar keine Farbe. Meist erscheint sie schwarz, weil vom eintretenden Licht das meiste im Inneren - vorzugsweise der Netzhaut - absorbiert wird. Alles andere wäre auch albern, um es mit H. E. Balder zu sagen.

Von der Erscheinung her, zusammen mit dem Augenhintergrund, könnte man es als - fast - schwarzes Loch (Schreibweise beachten!) bezeichnen.

Allerdings zeigt der Rotaugeneffekt beim Fotografieren mit Blitz, dass das System Pupille-Augenhintergrund eben nicht schwarz ist. Ein perfekter schwarzer Körper würde alles Licht, das auf ihn fällt, komplett absorbieren und dürfte daher übrigens auch nicht glänzen. Das "schwärzeste" Material ist das sog. Vantablack. Es lässt alles, das damit beschichtet ist, silhouettenhaft und flach erscheinen.

Ein Schwarzes Loch (SL, als feststehende Bezeichnung in der Physik bzw. Astronomie) ist etwas vollkommen anderes, nämlich der innere Teil des Gravitationsfeldes einer Massenansammlung, die so kompakt ist, dass ihr Gravitationsfeld einen Ereignishorizont (EH) bildet, eine Kugelfläche, auf der das Gravitationspotential Φ = –c² ist (c: Lichtgeschwindigkeit). Von außen betrachtet bleibt dort die Zeit stehen, und deshalb kann von dort - oder gar aus dem Gebiet innerhalb des EH - kein Licht kommen und Materie erst recht nicht. Als Loch wird es bezeichnet, weil ein EH nicht etwa die Oberfläche eines Körpers ist. Das SL scheint ein Loch im Weltraum zu sein.

Populär ist die Erläuterung, im Inneren sei die Fluchtgeschwindigkeit größer als c. Das trifft es nicht ganz. Im Inneren des SL wird die radiale Koordinate (die normalerweise den Abstand eines Punktes vom Ursprung eines Koordinatensystems beschreibt) zeitartig, und zwar nach innen gerichtet. Für einen in ein SL gefallenen Beobachter stellt sich seine Situation weniger als Sturz denn als Kollaps eines Raumbereiches dar, in den er hineingeraten ist. Ich spreche gern auch von einer Sackgasse in der Raumzeit.

Ein SL absorbiert Licht nicht im eigentlichen Sinne, es zieht es an wie die Erde einen vorbei fliegenden Körper. Dadurch wirkt das Weltall dahinter so verzerrt, als würde man es durch ein Weinglas mit abgebrochenem Boden betrachten. In einem gewissen Abstand kann Licht das SL sogar umkreisen, sodass man dort seinen eigenen Hinterkopf sehen könnte (allerdings auch stark verzerrt). Da ein SL Licht um sich herum lenkt, kann man sich dahinter übrigens nicht verstecken.

Die Größe des EH hängt von der im SL enthaltenen Masse M und dem Drehimpuls des SL ab. Im einfachsten Fall (mit Drehimpuls 0) liegt er bei

r_S = 2GM/c²,

wobei G die Gravitationskonstante ist. Das 'S' steht für Karl SCHWARZSCHILD, der als erster Mensch eine genaue Lösung für EINSTEINs Feldgleichungen fand, kurz bevor er 1916 im Ersten Weltkrieg fiel.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Vielen Dank für den Stern!

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