Wieso sind schwarze Löcher überhaupt schwarz?

11 Antworten

Viele überhöhte Mythen ranken um Schwarze Löcher. Vielleicht müssen wir das mal entmystifizieren..

"Schwarzes Loch" klingt so toll, doch kommen wir mal von den Fakten. Wir kennen einige massereiche Objekte der Astronomie, ein kleineres davon ist die Erde und deren Gravitation erleben wir als Schwerkraft. In einem Science-Fiktion wurde der Aufenthalt auf einer Oberfläche mal als "am Grunde eines Lochs" bezeichnet (in Anspielung an die Form eines Gravitationspotentials).

Wenn das Objekt immer massereicher wird, wird die Gravitation immer größer. Bereits auf der Jupiteroberfläche würden wir durch die Schwerkraft zerquetscht werden. Wird es noch massereicher wie bei einem Neutronenstern, fängt an der Aufbau der Elementarteilchen selbst "zerdrückt" zu werden: "Welche Materieformen ab einer Tiefe vorliegen, bei der die Dichte auf das Fünf- bis Zehnfache[27] der von Atomkernen steigt, ist unbekannt" (aus Wikipedia).

Das ist also bereits eine – für Physiker – sehr spannende Sache.

Wird das Objekt immer massereicher, wird es schließlich zum "Schwarzen Loch". Dass heißt aber nur, dass jetzt auch das Licht nicht mehr entkommen kann. Im Endeffekt liegt im Zentrum eines "Schwarzen Lochs" also "auch nur wieder" ein Kern mit sehr viel Masse. So etwas wie eine sehr, sehr heiße und kompakte Kugel.

"In einem schwarzen Loch" mag mensch auch lesen als "hinter dem Schwarzschild-Radius". Also dem Diameter, ab den selbst das Licht nicht mehr der Gravitation entkommen kann. Das ist aber leider auch ganz unspektakulär, denn dort muss irgendwo der sehr kompakte Stern liegen. Mehr nicht.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik

Fangen wir damit an was Licht ist. Licht können wir durch Photonen als Teilchen sehen. Wir sehen Dinge weil diese Photonen vom Ding abprallen und auf unsere Netzhaut treffen. Ein schwarzes Loch ist nun ein Objekt das alle Teilchen (Die Photonen eingeschlossen) aufnimmt und nichg wieder entweichen lässt.

Du kannst dir das vorstellen wie die Abwesenheit von Licht. Mach in deinem Zimmer das Licht aus, die Gardinen zu und alle Lampen aus. Jetzt schließe die Augen. Was siehst du?

Zu fragen ob das schwarz ist wäre genauso wie zu fragen was von Geburt an Blinde sehen. Schwarz oder nichts? Alles Ansichtssache.

CapeworkLKE  12.05.2023, 02:36

Wenn alles dunkel ist, oder man blind ist, sieht man nicht "nichts", sondern lediglich nur keine Objekte. Nan sieht aber etwas, nämlich Dunkelheit/Schwärze.

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MrSieDasAn  12.05.2023, 02:38
@CapeworkLKE

Ja? Wie erklärst du jemandem der noch nie etwas gesehen hat was Dunkelheit und Schwärze sind?

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MagisterSamael  12.05.2023, 02:45
@CapeworkLKE

Man kann Dunkelheit/Schwärze nicht wahrnehmen. Es ist der Inbegriff der Abwesenheit von (elektromagnetischer) Strahlung (bestimmter Wellenlänge).

Wie willst du bitte keine Strahlung sehen?

Deine Nerven leiten einfach keine Signale weiter und dein Sehzentrum macht daraus "Nichts".

Sehen tust du aber gar nichts, da absolut keine Information in Form von Strahlung dein Auge erreicht.

Also, ich schließe mich an: Wie möchtest du inexistente Informationen als Existent beweisen?

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CapeworkLKE  12.05.2023, 09:19
@MrSieDasAn
Wie erklärst du jemandem der noch nie etwas gesehen hat was Dunkelheit und Schwärze sind?

MAn sagt ihm, dass der Dunkelheit und Schwärze sieht, was sonst 🤷🏻‍♂️

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CapeworkLKE  12.05.2023, 09:21
@MagisterSamael

Klar seh ich dunkelheit.

"Nichts" kann es alleine schon aus logischen Gründen nicht geben. Denn wenn es ein "nichts" gibt, dann bedeutet das auch, dass es nichts gibt. Es gibt aber das Universum und somit alles was wir kennen.

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Bushmills145  12.05.2023, 12:34
@CapeworkLKE

Und woher weiß der Blinde, welche Wahrnehmung der unbekannten Dunkelheit bzw. der Schwärze dem Sehen entspricht, ohne einen Vergleich damit, was Schwärze und Dunkelheit *nicht* ist?

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CapeworkLKE  12.05.2023, 12:54
@Bushmills145

Er brauch dazu keinen Vergleich. Wenn ich jetzt jemandem, der nicht schmecken kann eine Zitrone zum essen gebe und ihm sage, dass die Zitrone sauer schmeckt, dann stimmt das trotzdem, völlig egal ob er das schmeckt oder nicht.

Und das gleiche beim Blinden. Der Versuch jedoch, zu beschreiben was ein Blinder "sieht", würde alles übersteigen, was man sich überhaupt vorstellen könnte. Jemand der Blind geboren sieht nicht "schwarz" da er gar nicht weiß was das ist und auch keine Vorstellung hat von Schwarz. Das ist aber Erkenntnisproblem, denn Menschen die mal sehen konnten, jedoch erblindet sind, beschreiben selbst, dass sie Schwarz sehen. Und Schwarz ist etwas und nicht "nichts".

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Bushmills145  12.05.2023, 12:56
@CapeworkLKE

Du kannst aus dem Fehlen einer Wahrnehmung nicht erfahren, was die Wahrnehmung wäre, falls du sie registrieren könntest.

So weißt du nicht, wie sich Schmerz anfühlt, bevor es mal weh tat.

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CapeworkLKE  12.05.2023, 17:13
@Bushmills145

Ja, also. Jemand der noch nie was sah, weiß nicht, was sehen ist und wie es sich anfühlt.

Aber jemand der mal sehen konnte, weiß wie es sich anfühlte und weiß auch jetzt, was er sieht (schwärze). Er hat ja einen Vergleich.

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Bushmills145  12.05.2023, 17:20
@CapeworkLKE

Passt das zu deinem vorigen Kommentar auf "wie erklärst du jemanden, der *noch nie* ..." - Weil dafür ist deine Lösung vielleicht dann doch nicht so tauglich wie du erfolgt hast...

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Ave!

Ein schwarzes Loch ist nicht Nichts. Jedes schwarze Loch besteht aus einer Singularität mit unendlicher Masse und diese ist zudem unendlich klein.

Anmerkung: Dies ist die aktuelle Annahme basierend auf der allgemeinen Relativitätstheorie.

Die Gravitation ist so stark, dass nicht einmal Licht aus dem schwarzen Loch entweichen kann und deshalb erscheint es schwarz bzw. als sei dort Nichts.

Jedes Objekt dass du siehst strahlt entweder selbst Licht ab oder reflektiert dieses. Beim schwarzen Loch ist keines von beidem der Fall.

Ohne Lichtreflektion kannst du ein Objekt auch nicht sehen.

OmniosX  12.05.2023, 02:54
mit unendlicher Masse

Nicht korrekt. Die Masse lässt sich errechnen, die Dichte ist fragwürdig.

und diese ist zudem unendlich klein.

Die Singularität im Zentrum eines Schwarzen Lochs ist eine mathematische Vorstellung, die besagt, dass die Dichte und die Krümmung des Raumes unendlich groß werden. Die genaue Größe der Singularität ist jedoch unklar, da die aktuellen Theorien der Physik, die die Gravitation beschreiben, nicht in der Lage sind, die Bedingungen im Zentrum eines Schwarzen Lochs genau zu bestimmen.

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MagisterSamael  12.05.2023, 03:15
@OmniosX

Meine Angaben sind nach aktuellem Kenntnisstand der Wissenschaft im Bezug auf die Theorie der Ringsingularität verfasst, die die mathematisch korrekteste Herangehensweise darstellt. Diese Ringsingularität besitzt tatsächlich eine unendliche Masse. Die scheinbare Masse, die sich aus dem Schwarzschildradius errechnen lässt, ist ein Trugschluss, da hier der gravitationnelle Einfluss des schwarzen Lochs stupide in Masse konvertiert wird, was im Falle eines schwarzen Lochs nicht mehr möglich ist. Man kann die Masse der Singularität genauso als 0 definieren, was mathematisch durchaus ebenso korrekt ist.

Der Ausdruck "1000 Sonnenmassen" ist genauso leicht zu verwechseln wie der Ausdruck "1000 Lichtjahre". Es wird im Prefix eine Einheit genommen, die nur im Kontext Sinn ergibt.

Wenn ich dir jetzt noch sage, dass jede Singularität jedes schwarzen Loches exakt gleich ist und sich nur im Spin unterscheiden lässt, dann rastest du wohl komplett aus oder? ;)

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OmniosX  12.05.2023, 03:19
@MagisterSamael

Mathematisch =/= Physisch

Andere Erklärungsmodelle als die allgemeine Relativitätstheorie lassen durchaus andere Schlüsse über die Abmessung der "Singularität" zu. Da kann man noch so viel rechnen, was im schwarzen Loch ist, bleibt vorerst ein Rätsel. Und aus Gravitationszuwachs Massezuwachs zu schließen ist auch kein Unsinn.

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MagisterSamael  12.05.2023, 03:29
@OmniosX

Klar sind das nur Theorien, ich will auch nicht abstreiten, dass es nicht ganz anders sein kann.

Ich möchte nur die vielversprechendste Theorie vermitteln.

Und aus Gravitationszuwachs Massezuwachs zu schließen ist auch kein Unsinn.

Aber mehr oder minder widersprechen wir uns beide an diesem Punkt: Denn der Ereignishorizont ist zwar unterschiedlich, was auf eine unterschiedliche Masse schließen lässt, hingegen ist die Gravitation an der Singularität unendlich, was auch eine unendliche Masse voraussetzt.

Schwarze Löcher sind mit unseren normalen Beobachtungen und Erfahrungen einfach nicht vergleichbar bzw. Erfassbar.

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Kelec  12.05.2023, 08:17
@MagisterSamael

Ringsingularitäten treffen meines wissens ja nur auf rotierende Schwarze Löcher zu nicht auf statitische womit die Schwarzschildmetrik bei diesen ja auch nicht gültig ist aber auch über die zugehörige Kerr Metrik lässt sich dem SL eine Masse zuordnen, diese kann Zwangsweise auch nicht unendlich sein.

hingegen ist die Gravitation an der Singularität unendlich, was auch eine unendliche Masse voraussetzt.

Nein. Unendliche Gravitation setzt im Sinne der RT eine unendliche Energiedichte vorraus und die kann auch mit endlicher Masse erreicht werden. Quelle der Gravitation ist ja der Energie-Impuls Tensor.

Jede Energie/Masse konzentriert auf einen Punkt hat eine unendliche Energiedichte.

Das Problem mit rotierenden Schwarzen Löchern ist dabei eben dass diese keinen einzigen Punkt als Schwerpunkt haben sondern einen Ring sprich die Ringsingularität. Das würde dann im Rahmen der Schwarzschildmetrik eine unendlich hohe Masse bedeuten aber die ist auch, wie gesagt, hier nicht anwendbar.

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Von Experte MacMadB bestätigt
Schwarze Löcher sind doch das pure nichts

Falsch, sie sind ne riesige Masse mit großer Anziehungskraft.

Schwarz ist doch etwas und nicht nichts.

Schwarz ist das fehlen von sichtbarem Licht. Das Material "Vantablack" absorbiert z.B 99,965% allen sichtbaren Lichts, weswegen es als schwärzestes Material gilt.
Je weniger Licht zurückgeworfen wird, desto schwarz. Schwarze Löcher lassen auch kein Licht entkommen das den Ereignishorizont überschritten hat, weswegen sie absolut schwarz sind- das einzige was zu sehen ist ist die Aggregationsscheibe.

Das Nichts könnte man nicht sehen

Baut auf deinem Fehlerhaften Konzept auf was Schwarze Löcher sind.
Wenn du in den Weltraum siehst, dann siehst du auch mehrheitlich nur Schwarz- weil der Raum größtenteils leer ist.

"Nichts" ist die Abwesenheit von jeglichem. Eingeschlossen der Gravitation, welche es schwarzen Löchern erst ermöglichte, zustande zu kommen.

Demzufolge, "doch etwas anderes".