Puh, um diese Frage vollständig zu beantworten ist wohl mehr als ein Forum nötig. Ich versuche mich mal an der Kurzversion:

Gravitonen sind hypothetische Teilchen, die erst einmal nichts mir der "klassischen" Quantenmechanik zu tun haben, sondern aus String-, Superstring oder Quantenschleifengravitations-Theorien entspringen. Dahinter steht der Versuch, auch die Allgemeine Relativitätstheorie bzw. eine Theorie der Gravitation zu quantisieren. Das ist bisher allerdings nicht gelungen, weshalb alle Annahmen über ein Graviton sich - im Gegensatz zur etablierten Quantenmechanik - außerhalb des gesicherten physikalischen Wissens unserer Zeit bewegen.

Nunja, soviel zu den Gravitonen. Wenn es sie denn allerdings tatsächlich in der einen oder anderen postulierten Form existieren, werden sie nicht mit Photonen wechselwirken, ergo auch deren Wellenfunktion nicht kollabieren lassen.

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Hi!

Diese Frage wurde durchaus schon wissenschaftlich untersucht und auch hier schon oft beantwortet. Im Prinzip liegt es an der Anzahl der Luftbläschen im Getränk, welche durch das Umrühren verändert wird. Dadurch ändert sich auch die mittlere Dichte, und damit die Schallgeschwindigkeit im Cappucino. Das wiederum wirkt sich direkt auf die Tonhöhe aus.

Zum Nachlesen, inklusive der wissenschaftlichen Veröffentlichungen:

http://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/kaffeetassen-klang/

Beste Grüße!

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Hallo threepeas!

Ich habe mal eben die Diskussion hier verfolgt und dein Paradoxon auf dem Physikerboard nachgelesen. Es stellt sich heraus, dass "RalfRoeller" dir, ohne deine Hypothese zu kennen, exakt die richtige Antwort gab.

Dein Paradoxon geht von einer deterministischen Welt, bestimmt durch die klassische (Newton'sche) Physik aus. Dies ist nun einfach nicht der Fall. Punkt.

Es freut micht, dass du im Physikerboard ein Forum gefunden hast, in dem deine Frage ernsthaft, ausführlich und fachkundig diskutiert wurde. Du solltest die Expertise dieser Leute ernst nehmen. Ich möchte die Argumente gegen dein Paradoxon nicht unbedingt wiederholen, das kann man im physikerboard viel besser nachlesen. Aber wie "RalfRöller" richtig vermutete, löst eine weiter gefasste Theorie (in diesem Fall die Quantenmechanik) dein Paradoxon.

Dennoch finde ich es schön, dass Leute sich über so etwas Gedanken machen! Für alle anderen nochmal zum nachlesen: http://www.physikerboard.de/topic,32779,-stimmt-mein-paradoxon-%3F.html

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Hallo "DoctorofScience"! Nun, ganz soweit scheint es wohl noch nicht zu sein mit dem Doktor? ;)

Aber Spaß beiseite. Hast du denn schon einmal überlegt, "Mathematische Physik" zu studieren? Das gibt es tatsächlich an vielen Universitäten als Studiengang und beinhaltet ein vollwertiges Mathematikstudium, allerdings stets mit dem Bezug zur Physik. Vielleicht ist das ja genau das Richtige für dich! Das geht in eine ähnliche Richtung wie die Idee von "kunfukuh", allerdings ist es ein kompletter, einzelner Studiengang!

Ansonsten kann ich dir nur empfehlen, einfach mal an der Uni vorbeizuschauen und vor Ort mit den Leuten zu reden. Die meisten Physiker und Mathematiker freuen sich, wenn sich jemand für ihre Arbeit interessiert und geben gern Auskunft. Es gibt auch häufig Öffentliche Vorträge und Schnupperwochen, bei denen man einen kleinen Einblick in die Arbeitsweise und die behandelten Themen bekommen kann.

Außerdem möchte ich noch hinzufügen, dass ich es immer super finde, wenn man Ambitionen entwickelt. Weiter so! Du solltest aber auch bedenken, dass die Messlatte für wissenschaftlichen Erfolg nicht unbedingt der Nobelpreis ist. Oder anders gesagt: Wenn deine einzige Motivation der Nobelpreis ist, solltest du deine Gründe für ein solches Studium ernsthaft hinterfragen. Aber ich denke das ist dir ohnehin klar. Desweiteren gibt es auch für theoretische Physiker nur äußerst selten mal einen Nobelpreis, das liegt aber auch irgendwie in der Natur der Sache.

Und mein letzter Senf dazu: In diesem einen Punkt muss man Herrn Hawking ernsthaft fragen, was ihn zu diesem Statement gebracht hat. Ich kann mich auch nicht erinnern, dass er einmal so etwas von sich gegeben hat. Aber falls er das tatsächlich so gesagt hat, dann muss ich das als eines seiner unglücklicheren Kommentare einordnen. Die theoretische Physik, wie auch die experimentelle Physik und die Mathematik haben noch sehr viel vor sich, unser Universum hält noch mehr als genug Rätsel bereit. Auch ein Stephen Hawking ist nicht unfehlbar.

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Versuch mal, deine Formel bei Wolfram|Alpha einzutippen. Das sollte dir auf jeden Fall weiterhelfen.

www.wolframalpha.com

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Tatsächlich ist es die Expansion des Universums, die sich mit den heutigen kosmologischen Modellen nur mit dunkler Energie erklären lässt. Diese Expansion des Raumes zeigt sich durch die kosmologische Rotverschiebung. Das bedeutet einfach, dass das Licht von weit entfernten Objekten (egal ob Galaxie oder irgendetwas anderes) durch eine Analogie zum Dopplereffekt zu höheren Wellenlängen verschoben wird. Aber Achtung, es ist wirklich nur ein Analogon! Die Formeln sind zwar exakt die gleichen, aber die physikalische Ursache ist eine andere als beim Dopplereffekt.

Man könnte also sagen: je stärker sich das Universum ausdehnt, umso größer die Rotverschiebung. Man verwendet also die Rotverschiebung als ein Maß für die Expansionsrate des Universums. Das ist alles schön und gut, aber tatsächlich können wir ja nur das bereits rotverschobene Licht hier auf der Erde (und Umgebung) messen. Um die Rotverschiebung zu bestimmen, müssten wir ja auch wissen, mit welcher Wellenlänge das Licht emittiert wurde. Und das ist gar nicht so einfach!

Eine Lösung dafür sind die Cepheiden, oder auch Supernovae Typ Ia. Man geht nämlich davon aus, dass diese Objekte überall im Universum in etwa gleich aussehen. Man kann diese also als "Standardkerzen" verwenden, und somit die Entfernung (über die Helligkeit) und die Rotverschiebung messen und mit anderen Cepheiden vergleichen. So erstellt man siche eine Karte mit unterschiedlich weit entfernten Objekten. Wenn man diese betrachtet, stellt man fest dass die Rotverschiebung größer ist, als man erwartet hätte. Es gibt also offensichtlich eine zusätzlichen Mechanismus, der das Universum mehr expandieren lässt als vermutet. Daher führte man das Konzept der dunklen Energie ein, auch wenn weiterhin völlig unklar ist, was das denn nun sein soll

Um deine Frage also kurz zu beantworten: Alle haben irgendwie recht, die dunkle Energie äußert sich in einer verstärkten Rotverschiebung, unter anderem bei Galaxien. Der Nachweis jedoch gelingt nur mit besonderen Objekten, beispielsweise den Cepheiden. . Übrigens gab es dazu 2011 den Nobelpreis in Physik, schau dich doch danach noch ein wenig um, um mehr Informationen zu erhalten.

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jorgang hat völlig recht, deine Formel beschreibt dir lediglich die Energie eines Photons. Die Leuchtkraft ist eine simple Leistung, also wie viel Energie pro Zeit abgestrahlt wird. Schaut man sich nun den Strahlungsfluss (also welche Energie pro Zeit pro Fläche wird abgestrahlt) an, so kann man sich leicht klar machen, dass dieser mit zunehmendem Abstand vom strahlenden Objekt abnimmt. Je weiter man beispielsweise von einem Stern entfernt ist, desto "dunkler" erscheint dieser.

Die Helligkeit ist dennoch eine leicht andere Geschichte (zumindest im astronomischen Sinne). In der Astronomie sind die Helligkeiten in einer Magnitudenskala definiert, wobei die Helligkeit der Sonne als Referenzpunkt gilt. Interessanterweise ist dabei die absolute Helligkeit definiert als die relative Helligkeit, die ein Beobachter in einer Entfernung von 10 Parsec messen würde. Es kann also durchaus sein, dass die scheinbare Helligkeit eines Sterns größer ist als seine absolute Helligkeit - nämlich genau dann wenn der Stern weniger als 10 pc entfernt ist.

Dabei bezieht man sich meist auf die bolometrische Helligkeit, also auf das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Strahlung.

Das wäre die Kurzfassung aus der Astronomie. Mithilfe dieser Begriffe kannst du bestimmt noch ein wenig selbst recherchieren. Liebe Grüße!

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Ahoi!

Also was du da mit der dreifachen Lichtgeschwindigkeit meinst ist mir nicht ganz klar. Die Raumausdehnung wird mit der Hubble-Konstante beschrieben. Diese beträgt heute ca. 72 km/s/Mpc, also 72 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec.

Das bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit, mit der sich zwei Objekte (rein durch die Raumausdehnung) voneinander entfernen eben abhängig von deren Abstand zueinander ist. Sicherlich kann man da einen Abstand finden, bei welchem sich zwei Objekte mit dreifacher Lichtgeschwindigkeit voneinander entfernen, aber das betrifft ja nicht den Raum allgemein. Der Raum dehnt sich eben überall aus, wie möchtest du denn da eine Geschwindigkeit definieren?

Nun zum zweiten Teil: Zu unterschiedlichen Zeiten waren unterschiedliche Naturkräfte im Universum dominant. Das hat viel mit dem Energiehaushalt und der Temperatur des Universums zu tun. Dementsprechend war das frühe Universum strahlungsdominiert, heute ist es materiedominiert und in einer fernen Zukunft wird es wohl vollständig durch die Dunkle Energie dominiert sein. Diese einzelnen Übergänge bewirken stets auch eine Änderung des Hubble-Parameters. Heutzutage wird der Dunklen Energie zugeschrieben, dass das Universum sich immer schneller ausdehnt. Diese taucht einfach als kosmologische Konstante in den Einsteinschen Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie auf.

Zum Nachgrübeln: Heute beschreibt man die Ursache der einzelnen Phasenübergänge des Universums durch spontane Symmetriebrechungen in fundamentalen Eichtheorien.

Das ist so grob die Antwort, welche die heutige Physik auf deine Frage hat.

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Des Pudels Cern

Vielleicht wissen die Koniferen der Physik ja Rat - Google jedenfalls schon mal nicht. Folgende Frage geistert mir seit der Meldung zum Higgs-Teilchen im Hirn herum:

Wenn ich es recht verstanden habe, bewegt sich unser Universum zwischen bestimmten Grenzen, welche es definieren. Eine davon ist c und das Photon, zu dem es keine negative Entsprechung gibt. Eine zweite wäre das Higgs-Teilchen - ebenfalls ohne negative Entsprechung. Einmal vorausgesetzt, diese beiden wären die Spiegel, auf welchen sich unsere Naturgesetze abbilden, könnte man dann folgendes postulieren:

Ohne tiefer in die Mathematik einzusteigen, folgen aus c und der Alleinstellung des Higgs-Teilchens in unserem Universum die Thermodynamischen Hauptsätze, welche den letztlichen Zerfall der Struktur und den allgemeinen "Wärmetod" festschreiben. Wenn das Higgs-Teilchen den Spiegel zwischen Materie und Antimaterie darstellt, weil es auf beide gleich wirkt - und wenn die Thermodynamischen Grundsätze letztlich den Zeitpfeil in unserem Universum fixieren - könnte dann dieser Zeitpfeil auf der anderen Seite des Spiegels, der Antimaterie, umgekehrt verlaufen?

Das hätte zur Folge, daß Antimaterie schon im frühesten Stadium einem Prozess der Selbstorganisation unterworfen wäre, welcher letztlich zu einem "seitenverkehrten" Schwarzen Loch führen würde und zum Big Bang. Weiterhin würde es die vermuteten Schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien erklären, welche dann mehr oder weniger als Higgs-Generatoren fungieren würden. Und es wäre eine (zugegeben optisch ansprechende) Lösung der Frage, wo sich die laut Dirac zu vermutende Antimaterie befindet...

Daß ich diese Frage um diese Uhrzeit stelle, möge mir verziehen werden - Vermutungen bei unzureichender Faktenlage sind schlimmer als Koffein ;-)

Ich bitte also um Ja, Nein, Vielleicht oder Sach ma, geht´s noch?! Evendudel mit Begründung...

LG andisazi

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Hallo andisazi!

Wow, also man merkt bei deiner Frage und bei den Diskussionen hier, wie viele Gedanken du dir über das Thema gemacht hast.

Leider fehlt in der gesamten Diskussion hier ein wenig der physikalische Hintergrund. Vielleicht kann ich den ein wenig nachreichen. Ehrlich gesagt, weiß ich allerdings nicht so recht, wo ich anfangen soll.

Also, erst einmal großen Respekt an alle, die sich hier so fleißig Gedanken machen! Nur - leider hat das alles nicht wirklich etwas mit einer physikalischen Diskussion zu tun. Vieles hier ist seht philosophisch und schön durchdacht, aber es werden physikalische Begrifflichkeiten hinzugezogen, die dabei nichts zu suchen haben.

Bei allen Beiträgen hier herrscht ein (gut nachzuvollziehendes, aber leider auch sehr fatales) Unverständnis davon, was die Physik heute unter Antimaterie und dem Higgs-Mechanismus versteht.

Ich versuche mal irgendwo anzusetzen: Als erstes, die Antimaterie ist sehr wohl stinknormale Materie, nichts mit unendlich verdichtet oder anderweitig mystisches. Es handelt sich einfach um eine Form der Beschreibung unserer Natur, die sich automatisch ergibt, wenn man die spezielle Relativitätstheorie auf die Quantenmechanik loslässt. Es ergeben sich einfach neue Terme, die teilweise andere Vorzeichen in den Quantenzahlen haben (daher wohl die seltsame Idee, irgendetwas negativ zu machen?). Dirac selbst hatte damals meines Wissens nach vorgeschlagen, dies als Bewegung rücwärts in der Zeit zu interpretieren. Aber auch das muss man im physikalischen Kontext sehen! Da geht es nicht darum, dass für Antimaterie die Zeit rückwärts läuft. Vielmehr kann man die Berechnungen in der Quantenfeldtheorie für Antiteilchen einfach machen, wenn man die Zeit "umkehrt", dass ist aber eine mathematische Spielerei mit adjungierten Operatoren und hat in der Form keine physikalische Realisierung. Es ist eine Anschauung! Die übrigens auch nur funktioniert, wenn Materie und Antimaterie tatsächlich symmetrisch in ihren Quantenzahlen sind.

Genau das ist aber nicht immer der Fall! In der schwachen Wechselwirkung gibt es sogenannte CP-verletzende Terme, was nichts anderes bedeutet dass obige Anschauung eben nicht immer funktioniert. Zugegeben, das allein reicht nicht aus, um die leichte Differenz zwischen Materie und Antimatiere im frühen Universum zu erklären.

Womit wir zu Punkt zwei kommen: Das Higgs-Feld hat damit nun gar nichts zu tun! Ich denke hier liegt der große Trugschluss vor, den Higgs-Mechanismus mit Gravitation zu verbinden. Das hat beides erst einmal nichts miteinander zu tun! Zudem versuchst du Dinge zu erklären, die irgendwo außerhalb des Standardmodells liegen, also Baryogenese mit Überschuss an Materie, die Dunkle Materie in Galaxien habe ich da zum Beispiel bei dir herausgehört. Da das Higgs nun aber mal zum Standardmodell dazugehört, es aber auch nicht erweitert, kannst du damit nun prinzipiell keine Sachen erklären, die mit dem Modell nicht zu machen sind. Das ist jetzt ein simples Totschlagargument. Die Physik dahinter musst du dir wohl noch etwas genauer anschauen. Worte führen dabei zwangsläufig irgendwann zu Missverständnissen wie diesen, denen du gerade aufgesessen bist.

Ich habe jetzt nicht alle Missinterpretationen aufgelistet, die ich auf der Seite hier gelesen habe, aber vielleicht konnte ich ein paar grundsätzliche Sachen korrigieren. Bitte, die Physik hat keinen Allwissenheitsanspruch, aber wenn wir schon mit physikalischen Begriffen umgehen, dann soll das auch im richtigen Kontext gemacht werden!

Dennoch:

So eine schöne Diskussionsrunde gibt es hier nicht oft. :)

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Ich möchte den bisherigen Antworten hinzufügen, dass viele Teilchenbeschleuniger, die heute in Betrieb sind, und mit Abstand die meisten geplanten Beschleuniger nicht für Kollisionen dienen, sondern zur Erzeugung, Erforschung und industriellen Verwendung der sogenannten Synchrotronstrahlung. Die Beschleunigung elektrisch geladener Teilchen erzeugt immer eine elektromagnetische Strahlung, und diese wird heutzutage in vielen Anwendungen besonders genau und vor allem hochenergetisch benötigt.

Einige Forschungs/Industrieprojekte die mir da einfallen sind die Labore am DESY in Hamburg, sowie die Labore am BESSY und die PTB in Berlin. Dabei setzt man in naher Zukunft verstärkt auf "lineare" Beschleuniger, zum Beispiel FLASH, oder die geplanten XFEL und EFEL.

Die Beschleunigerphysik hat sehr viele Anwendungen, es geht also nicht immer nur um Kollisionen.

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Vielleicht kannst du deine Frage noch ein wenig präzisieren.

Möchtest du nun eine Erklärung für den Higgs-Mechanismus, zu den Eigenschaften des Higgs-Bosons oder zu der Notwendigkeit des Higgs für das Standardmodell der Teilchenphysik?

Was die Masse anbelangt: Es gibt eine Obergrenze für die Higgsmasse, ab der das Standardmodell nicht mehr kopatibel zu anderen Messungen ist. Genauso hat man auch niedrigere Massen ausgeschlossen, da sonst die Welt anders aussehen müsste, als sie ist.

Man hat sich also auf den verbleibenden Bereich von 100 - 160 GeV konzentriert und dort danach gesucht. Prinzipiell bleibt die Masse des Higgs-Bosons allerdings vorerst willkürlich, es gibt bisher keine Erklärung, warum die Higgs-Masse genau dort liegt, wo sie nun entdeckt wurde.

Dazu müssen tieferliegende Theorien entwickelt und untersucht werden. Das Standardmodell der Teilchenphysik ist ein wichtiger Schritt, aber es ist nicht der Weisheit letzter Schluss!

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Nun, ich bin mir nicht sicher, ob es dir weiterhilft:

Deine Frage geht ja eindeutig in die Richtung Teilchenphysik. In der Teilchenphysik strebt nun irgendwie alles nach Energiefreisetzung, oder anders gesagt, die Felder streben nach Zuständen niedrigster Energie.

Bei Wechselwirkungen zwischen Teilchen gibt es nun jede Menge Erhaltungssätze. Das Energie und Impuls erhalten sind, weißt du sicher schon. Andererseits sind aber auch die Ladungen der Quantenfeldtheorien erhalten, also so etwas wie elektrische Ladung, Spin, schwacher Isospin, Farbladung usw. Davon kann nichts verloren gehen.

Durch diese Erhaltungssätze sind nur bestimmte Wechselwirkungen und Reaktionen erlaubt, und meist wird dadurch die freigesetzte Energie beschränkt. Übrig bleibt irgendeine Art von "gebundener" Energie, die wir als Teilchen interpretieren.

Trifft nun allerdings ein Teilchen auf sein Antiteilchen, so heben sich alle zu erhaltenden Größen auf, also kann die maximale Energie freigesetzt werden. Es bleiben unter Beachtung aller Erhaltungssätze keine Teilchen mehr übrig.

Man könnte also sagen, Teilchen und Antiteilchen annihilieren, weil sie es können! (Und es gleichzeitig den energetisch günstigsten Zustand darstellt)

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Diese Frage wurde tatsächlich schon einmal wissenschaftlich untersucht.

Die Kurzversion:

Schallgeschwindigkeit und Zusammensetzung deines Getränkes. In jedem Getränk gibt es irgendeine Art von Gasbläschen, die durch das Bewegen des Löffels einen größere Einfluss im Getränk erreicht und so die resultierende Schallgeschwindigkeit erhöht. Dadurch wird die Tonhöhe nach oben verändert.

Einen wirklich guten Übersichtsartikel inklusiver der dazugehörigen wissenschaftlichen Quellen findest du hier:

http://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/kaffeetassen-klang/

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Noch einmal zur Konstanz der Vakuum-Lichtgeschindigkeit:

Auch dazu gibt es aktuelle Untersuchungen, zum Beispiel das AUGER-Experiment. Dier Ergebnisse stehen aber meines Wissens nach noch aus...

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Ich vervollständige mal die Antworten hier.

Tatsächlich kommt es darauf an, welche Naturkonstanten du meinst. Vieles wurde ja hier schon prinzipiell dazu geschrieben, was Definition und Konvention ist.

Allerdings lassen sich bestimmte Naturkonstanten auf grundlegendere Wechselwirkungen und die damit verbundenen Kopplungs"konstanten" zurückführen. Diese sind NICHT konstant, sondern Energieabhängig. Das heißt unter anderem, dass zu einem frühen Zeitpunkt im Universum (=hohe Energie) sämtliche Wechselwirkungen vereinigt gewesen sein müssen und demnach auch die Kopplungen gleich sein mussten. (mal googlen nach laufende Kopplungskonstanten)

Ein Großteil unserer Naturkonstanten ist also sehr wohl nicht konstant, aber auf tieferliegende Prozesse zurückzuführen.

Die Frage ist also mehr als berechtigt!

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Nunja, es steht eigentlich im Text: Für einen Blitz brauchst du eine große elektrische Spannung zwischen der Gewitterwolke und dem Erdboden. Um diese elektrische Spannung zu erzeugen, müssen positive und negative Ladungen vorhanden sein. (Wie bei einer Batterie mit + und - )

Die Elektronen sind die Teilchen, die in der Wolkenunterseite sitzen und den Part der negativen Ladung (Plus-Pol) übernehmen. Die Ionen sitzen im Erdboden und spielen die Rolle der positiven Ladung (Minus-Pol).

Wenn die so erzeugte Spannung zu groß wird, wird sie durch einen Blitz schlagartig entladen.

Außerdem: Bitte such dir noch andere Quellen zum Nachlesen, denn einige Dinge in deinem Link sind einfach falsch. Den gesamten ersten Abschnitt solltest du dringend ignorieren! Die Ladungstrennung in der Wolke wird durch Prozesse in der Wolke selbst (Eiskristallation, Resublimation, Reibung) erzeugt, nicht durch die Influenz mit dem Erdboden!!

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Nein, nicht unbedingt.

Das liegt daran, dass es zwar elektrische Ladungen gibt, jedoch keine magnetische Ladung. Man sagt auch, "es gibt keine magnetischen Monopole". Ein magnetischer Nordpol kann also nicht ohne einen magnetischen Südpol existieren. Dies ist in der klassischen Physik eine prinzipielle Eigenschaft des Magnetismus. Zwischen Nord- und Südpol verlaufen dann die Feldlinien.

Anders als beim Magnetismus können elektrische Pole als Ladungen durchaus unabhängig voneinander existieren. Daher müssen elektrische Feldlinien nicht zwingend geschlossen sein. Erst wenn man zwei unterschiedliche Ladungen zusammenbringt, werden die Feldlinien geschlossen.

Wie das genau funktioniert, wird in der klassischen Physik mit Hilfe der Maxwell-Gleichungen beschrieben, diese erfordern allerdings ein wenig mathematisches Fachwissen.

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Das sind viele Fragen auf einmal. :)

Du hast Recht, nach der Relativitätstheorie ist es nicht möglich, Teilchen mit einer Ruhemasse auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Wie schnell wird man aber nun, wenn man in ein schwarzes Loch hineinfällt? Nun, das lässt sich eigentlich recht leicht berechnen. Alles, was man dafür benötigt, ist die Masse des schwarzen Lochs, die Masse deines einfallenden Körpers und den ursprünglichen Abstand der beiden. Daraus berechnet man die Gravitationsenergie dieser beiden Körper. Diese Gravitationsenergie wird während der Beschleunigung in kinetische Energie umgewandelt. Daraus lässt sich dann (Achtung, Formeln für spezielle Relativitätstheorie verwenden!) eine Geschwindigkeit berechnen. Diese bleibt jedoch immer unter der Lichtgeschwindigkeit, denn auch ein schwarzes Loch hat keine unendliche Gravitationsenergie. Man erreicht also beim "Hineinfallen" in das schwarze Loch keine Lichtgeschwindigkeit, auch nicht innerhalb des Schwarzschildradius.

Übrigens kann man nicht wirklich in das schwarze Loch hineinfallen. Allgemein versteht man unter einem schwarzes Loch alles innerhalb des Schwarzschildradius. Dies ist der Abstand, ab dem selbst Licht das schwarze Loch aufgrund der Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie nicht mehr verlassen kann. Dies bezeichnet man auch als Ereignishorizont. Doch aufgepasst, hier liegt der Teufel im Detail! Der Schwarzschildradius ist nämlich nur der Ereignishorizont eines zum schwarzen Loch ruhenden (=nicht beschleunigten) Beobachters. Aus Sicht des hineinfallenden Körpers erreicht man den Ereignishorizont nie, weil sich dieser gleichsam mit der Annäherung verschiebt. Aus Sicht eines außenstehenden Beobachters hingegen würde man allerdings nicht einmal den Schwarzschildradius erreichen, obwohl dieser natürlich aus Sicht des hineinfallenden Körpers längst überschritten ist.

Insbesondere bleibt die Zeit des Hineinfallenden von außen betrachtet sogar stehen, obwohl er eben nicht die Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dies ist ein Effekt der allgemeinen Relativitätstheorie, bei der eben nicht nur die Geschwindigkeiten, sondern auch die Effekte Gravitation eine Rolle spielen.

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Nur bei Kreisbewegungen haben Zentripetal- und Zentrifugalkraft den gleichen Betrag, sind jedoch entgegengesetzt gerichtet. Dieses Gleichgewicht resultiert immer in einer Kreisbewegung.

Allerdings ist eine Kreisbewegung nicht der allgemeinste Fall, darum haben beide Kräfte mitnichten immer den gleichen Wert. Beispielsweise ist die Bewegung der Planeten um die Sonne elliptisch. Zwar sind in diesem Fall Energie und Drehimpuls erhalten, aber Zentrifugal- und Zentripetalkraft verändern sich beständig und unterscheiden sich voneinander.

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Die Frage ist eigentlich so nicht zu beantworten, denn die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik sind partout nicht zu vereinigen. (Die Spezielle Relativitätstheorie und die Quantenmechanik schon, dass ist kein Problem)

Allerdings wird nach einer Theorie gesucht (auch Grand Unified Theory oder GUT genannt), welche sowohl die kosmologischen Effekte der Allgemeinen Relativitätstheorie als auch die mikroskopischen Beschreibungen der Quantenfeldtheorien gleichzeitig beschreibt.

Eine solche Theorie wäre aber mitnichten die Vereinigung der QM und der ART, sondern vielmehr eine theoretische Vereinigung der vier Grundkräfte:

  • Elektromagnetismus
  • Schwache Wechselwirkung
  • Starke Wechselwirkung
  • Gravitation

Da all diese Kräfte während und kurz nach dem Urknall vereinigt gewesen sein müssen, sollte eine solche Theorie dann auch den Urknall beschreiben können.

Die hier angesprochenen Stringtheorien sind davon bisher allerdings sehr weit entfernt.

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