Kann ein schwarzes Loch nicht theoretisch die Dichte von Joghurt haben?

...komplette Frage anzeigen

9 Antworten

Hallo JTR666,

Was grundsätzlich nach den Formeln für die Fluchtgeschwindigkeit möglich ist, ist halt nur ein kleiner Teil dessen, was bei der Physik scharzer Löcher eine Rolle spielt.

Wie Du selbst schreibst:

könnte man laut der Formel ein SL haben, welches die Dichte von Joghurt
hat. Sein Radius, und daraus folgernd die Masse, wären unvorstellbar
groß, keine Frage,...

Das ist halt das Problem: Dein "schwarzes Loch" wäre nicht stabil, es würde unter seiner eigenen Masse weiter kollabieren, weil Materie bei der Dichte von Joghurt diesem durch die Schwerkraft verursachten Kollaps eben nichts entgegen setzen kann. Die Materie des Objekts, das Du beschreibst, würde also innerhalb kürzester Zeit zu erheblich kleineren Radien stürzen.

Vom supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße weiß man zum Beispiel, dass es sehr wohl die gigantische Dichte hat, die einem Schwarzen Loch angemessen ist. Das weiß man aus den (langjährigen) Beobachtungen der Sterne in der Nähe dieses Schwarzen Loches: Aus ihren Bahnen kann man die Masse (> 4 Millionen Sonnenmassen) und den Radius (kleiner als die beobachteten Bahnen) abschätzen und kommt eben auf Werte, die nur ein Schwarzes Loch haben kann, weil sie erheblich höher sind als die Werte für Neutronensterne.

http://www.mpe.mpg.de/~ste/data/naco3col.pdf

Grüße

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Wenn man bedenkt, dass die Gravitation und die Wärme des schwarzen Loches sehr groß sein müssen, halte ich es für unwahrscheinlich, dass es eine so geringe dichte hat. Die Stoffe wären nicht stabil, und würden wahrscheinlich zu Dichteren Stoffen zerfallen, bzw die Kerne können bei dieser Energie auch miteinander fusionieren.
Allerdings bin ich kein Experte bei dem Thema, korrigiert mich wenn ich falsch liege...

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Das entscheidende Gesetz für die Gravitations-Kraft  bei Punktmassen lautet:

F ~ 1/r² {Proportional zum Kehrwert des quadrierten Abstandes }

was man sich in folgender Grafik für die Erde bis zur Oberfläche

(blaue Kurve rechts oberhalb 6,3 *1000km )

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/EarthGravityPREM.svg

ansehen kann. Je nach Masse und Material (Härte) stellt sich nun ein Kräftegleichgewicht ein. Mit wachsender Kraft werden die Atome derart zusammengedrückt, dass etwas unterhalb 1 Sonnenmasse Kernfusion einsetzt und weitere Kräfte dazukommen.

Ich überspringe mal alle möglichen Fusionsarten (die ja Energie entwickeln, die meist in Explosionen ausarten) und komme zum energiearmen Eisen. Wird dies weiter zusammengedrückt, hat man so ab 5 bis 30 Sonnenmassen die Eigenschaften von https://de.wikipedia.org/wiki/Neutronenstern

Hier wirken derartige Kräfte, dass es nicht mal Berge von 2 mm Höhe gibt!

Kommt noch mehr Masse hinzu (oder verändern sich andere Faktoren wie Rotation usw.) kommt es bei der

https://de.wikipedia.org/wiki/Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze

automatisch zum Zusammenfall, und die Masse kollabiert zum Schwarzen Loch!

Könnte man die Erde "zusammendrücken", würde die blaue Gravitationskraft-Kurve ( 1/r²) zum Mittelpunkt weiter ansteigen, bis auch hier die genannten kritischen Grenzen zu Material-Umwandlungsprozessen führen!

So etwas leichtes (instabiles) wie Joghurt "überlebt" da nicht...



Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Du hast recht. Ein schwarzes Loch mit 136 Millionen Sonnenmassen hat ein Schwarzschildradius von 2,7 AU und eine mittlere Dichte wie von Wasser. Auch die Gezeitenkräfte am Ereignishorizont wären nicht so groß, als könnte man nichts hinein schicken. Nur es bringt uns nichts, weil:

* Signale vom Inneren können uns nicht erreichen

* Für den weit entfernten Beoabachter dauert es unendlich lange, bis der Ereignishorizont erreicht wird.

Errechne doch mal den Schwarzschildradius des sichtbaren Universums. Dann stellt man fest: Licht kann das sichtbare Universum nicht entkommen... (wenn man 10^23 Sonnenmassen annimmt, ist der Radius 31,2 Milliarden Lichtjahre).

 

 

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Die durchschnittliche Dichte des Volumens innerhalb des Schwarzschildradius' ist tatsächlich nicht sonderlich groß.

Ein Schwarzes Loch mit der Masse der Sonne hätte einen Durchmesser von ca. 5800m.

Das Volumen wäre dann grob 102 Kubikkilometer.

Die Sonnenmasse kann man nur noch mit einer Exponentialdarstellung vernünftig händeln.

Runtergerechnet hätte ein durchschnittlicher Kubikdezimeter - das ist ein Liter - die Masse von ca. 20 Billionen Tonnen.

Das ist erst einmal nüchtern betrachtet viel, aber im Vergleich zu einem Neutronenstern - die dichtesten, stabilen Objekte - nur so im Bereich 300 mal dichter.

Und letztens hatte ich im Supermarkt einen eingetrockneten Yoghurt erwischt, der locker mit einem gehärteten Urankerngeschoss mithalten konnte.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von bauerjonas
10.11.2016, 21:05

Dabei muss man sagen das der Schwarzschildradius die entfernung vom Zentrum zum Ereignishorizont beschreibt! Und der Ereignishorizont ist nur eine Zone, kein Objekt! Die Masse an sich ist doch auf einem Punkt zentriert wenn ich mich nicht irre!

0

Grundsätzlich muss man sagen, dass Schwarze Löcher bisher nur in der Theorie existieren. Wir wissen nicht, was dort bzw. damit wirklich passiert. 

Trotz solcher bestimmt sinnvoller mathematisch-physikalischer Formeln wie Du sie hier auszugsweise aufführst sind diese SL ein einziges Fragezeichen.

Vermutlich dürften diese SL aber eine sehr bedeutende Rolle spielen, damit das Existenz-Gleichgewicht des Universums (und darüber hinaus?) mit allen seinen bestimmenden Faktoren und Kräften dauerhaft aufrecht erhalten wird.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von rumar
02.04.2017, 13:00

"Grundsätzlich muss man sagen, dass Schwarze Löcher bisher nur in der Theorie existieren."

So konnte man das möglicherweise vor etlichen Jahrzehnten noch sehen. Doch seit einiger Zeit haben wir doch ausreichend Beobachtungsmaterial, aus welchem man schließen muss, dass insbesondere im Zentrum der Milchstraße ein genügend kleines und derart massives Objekt (einige Mio Sonnenmassen) sitzt, dass es weder ein Sternhaufen oder ein Superstern oder Super-Neutronenstern (solche kann es schon gar nicht geben) sein kann. Was also übrig bleibt, ist ein SL.  Damit will ich nun nicht behaupten, dass man die "innere Struktur" eines solchen SL wirklich schon komplett versteht - aber die Existenz von SL kann kein seriöser Astrophysiker mehr abstreiten.

0

Ein Schwarzes Loch hat Radius=0! Die Masse ist auf einen Punkt Konzentriert (man geht von einer Singularität aus). Das "schwarze" was man "sieht" ist der Ereignishorizont! Man kann dem Ereignishorizont unbehelligt überqueren! Man stirbt erst beim erreichen der Singularität (es sei denn man ist vorher schon aufgrund von Strahlung, Spaghettifizierung oder an Kollision mit Materie verreckt!)

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von JTR666
10.11.2016, 15:11

Aber ich dachte, dass eine unendliche Dichte nach Planck nicht möglich wäre...

1

Dank Newton wissen wir ja, dass Wurzel(2MG/R) die Fluchtgeschwindigkeit
ist aus einem Gravitationsfeld eines Zentralobjektes ist. Mit andern
Worten, wenn Wurzel(2MG/R) > c

nein, so rechnet man NICHT den schwarzschildradius eines schwarzen loches aus.

nie klassiche mechanik und klassische gravitationstheorie dort anwenden, wo sie nicht anwendbar sind.

die klassiche fluchtgeschwindigkeit sagt dir ueberhaupt nichts, denn du kannst mit geschwindigkeiten unterhalb der fluchtgeschwindigkeit immer noch beliebig weit vom zentralen objekt weggkommen. und das gilt z.B. bei einen schwarzen loch schonmal nicht mehr.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Unter uns: Hast Du schon mal schwarzen Joghurt gesehen ;)

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von JTR666
10.11.2016, 15:01

Ey xD

Ich habe jetzt eigentlich auf ernste Antworten gehofft! :D
Also so gesehen hab ich den noch nicht gesehen, ich weiß auch wie du das meinst, aber dennoch ist es eine rein hypothetische Überlegung.

0

Was möchtest Du wissen?