Warum verlieren Schwarzelöcher Masse?
Ich weiß das die Hawkingstrahl das Ergebnis ist von Masseverlust.
So wie ich es verstanden habe, entsteht Spontan und zufällig zwei zueinander gegenteilige Teilchen, also als bsp. ein Elektron und Positron, die sich im Normalfall gegenseitig auslöschen. enstehen nun die Teilchen direkt am Horizont fällt das Negative Teilchen hinein und da es Negative Energie ist hat das Schwarzeloch insgesamt weniger Energie = weniger masse und schrumpft.
Meine Frage dabei ist, wenn die Teilchen Spontan und Zufällig entstehen, müsste doch das Schwarzeloch statistisch 50% Elektronen und 50% Positronen reinfallen und würden sich somit ausgleichen. Aber anscheinend ist das nicht der Fall, warum?
5 Antworten
Am Ereignishorizont geht ein Teilchen rein, das andere Teilchen geht raus, heißt, es muss von der Masse des schwarzen Lochs abgezogen werden.
So wie ich es verstanden habe, entsteht Spontan und zufällig zwei zueinander gegenteilige Teilchen, also als bsp. ein Elektron und Positron
Eher zwei Photonen. Das Photon ist sein eigenes Antiteilchen.
enstehen nun die Teilchen direkt am Horizont fällt das Negative Teilchen hinein und da es Negative Energie
Ein negativ geladenes Teilchen hat genau wie ein positiv geladenes eine positive Energie. Die Teilchen sind aber zunächst virtuell und haben gar keine Energie.
Da die Teilchen aber ungeladen sind gibt es da auch kein negatives und positives Teilchen.
hat das Schwarzeloch insgesamt weniger Energie = weniger masse und schrumpft.
Ja das liegt aber nicht an einer negativen Energie.
Du hast ein System aus zwei Teilchen mit 0 Energie. Vom Schwarzen Loch wird an dem System arbeit verrichtet, dadurch kann aus dem verbliebenen virtuellen Teilchen ein reelles Teilchen werden welches eine Energie hat.
Nach der Energieerhaltung muss diese Energie nun dem schwarzen Loch fehlen.
Aber anscheinend ist das nicht der Fall, warum?
Weil deine Annahmen nicht stimmen.
Die Erklärung mit Teilchen-Antiteilchen ist nur eine anschauliche und darf keinesfalls zu genau genommen werden. Denn wie bereits bemerkt, tretten Probleme mit solchen Interpretationen auf. In seiner Arbeit ist auch von solchen gar keine Rede. Man betrachtet Felder in der Nähe des Ereignishorizontes und leitet daraus die Strahlung ab. Was nichts per se mit virtuellen Teilchen zu tun hat.
https://www.youtube.com/watch?v=qPKj0YnKANw
Das wäre auf english eine halbwegs verständliche Erklärung.
Es gibt auch nicht wirklich etwas wie negative Energie. Das "Gegenteil" von dem wäre der Casimir Effekt, bei dem Energie "erzeugt" wird von virtuellen Teilchen. Also es mag eventuell so erscheinen, aber lokal bleibt Energie erhalten.
Am Ereignishorizont entstehen ständig virtuelle Teilchenpaare, wie zum Beispiel Elektron und Positron. Eines kann abhauen, mit positiver Energie, das andere fällt rein, mit negativer Energie. Dadurch verliert das Schwarze Loch Masse und Energie, und schrumpft. Das liegt an der speziellen Geometrie da.
Liebe 🌞 Grüße
Es sind eher zwei Photonen da die Hawkingstrahlung vermutlich eine elektromagnetische Strahlung ist.
Ja okay, aber es ist doch zufällig ob eines mit positiver Energie reinfällt oder mit Negativer Energie, und das heißt manchmal bekommt das Schwarze Loch Energie dazu und manchmal verliert es welches. Da es zufällig ist muss doch statistisch gesehen ungefähr gleich viel dazu bekommen wie es verliert
Ja okay, aber es ist doch zufällig ob eines mit positiver Energie reinfällt oder mit Negativer Energie
Es gibt keine negative Energie.
Die virtuellen Teilchen heißen darum virtuell weil sie zunächst keine Energie haben.
Dadurch dass ein Teilchen rein fällt geht Energie ins System und aus dem anderen virtuellen Teilchen wird ein reelles mit positiver Energie.
Sowohl Elektronen als auch Positronen haben eine positive Masse, unterscheiden sich somit nur in der Ladung. Daher verliert ein schwarzes Loch durch die abgestrahlten Teilchen Masse, egal, ob es Elektronen oder Positronen sind. Bzgl. Deines statistischen Argumentes solltest Du jedoch Recht haben in Bezug auf die Ladung eines schwarzes Loches…
Wenn mein Argument stimmt, warum verliert es denn dann trotzdem Masse / Energie
Wie ich schon sagte: Dein Argument stimmt für die Ladung, nicht jedoch für die Masse. Es gibt zwei Arten von Ladung: positive und negative, aber nur eine Art von Masse - es gibt eben keine negative Masse…
Okay, aber warum wird dann eher Negative Energie, Strahlung oder ähnliches bevorzugt vom Schwarzen Loch aufgenommen, wenn es nicht so wäre würde ja negative und Positive gleich oft hineinfallen und gleich viel Energie abziehen bzw. hiinzufügen, es würde sich nicht dann ändern