Schwarze Löcher, Licht und Zeit

 

Mehrere Fragen zu Licht und Zeit

Schwarze Löcher — so denkt man — müssten schwarz sein, da ja sogar von ihnen eingefangenes Licht nicht mehr entkommen kann.

In John Barrow: Einmal Unendlichkeit und zurück (2004) aber liest man:

Zitat von Barrow, S. 113:

 
Ein großes Schwarzes Loch sieht eher rot als schwarz aus, da das Licht, das einen außen stehenden Beobachter von der Schicht knapp über dem Ereignishorizont erreicht, beim Versuch, dem Schwerefeld zu entkommen, viel Energie verloren hat, wodurch sein Farbspektrum in Richtung rot verschoben ist.

Er fährt fort und sagt:

Zitat:

 
Ganz gegen einen weit verbreiteten Glauben sind Schwarze Löcher nicht unbedingt kompakte Objekte. Große Exemplare, wie man sie im Zentrum von Galaxien vermutet, sind milliardenfach schwerer als unsere Sonne, aber trotzdem ist ihre Dichte geringer als die von Luft! Wir könnten ihren Ereignishorizont glatt durchqueren und würden nichts Seltsames bemerken. Nur ein Versuch umzukehren würde scheitern.

Damit ist klar: Schwarze Löcher sind nicht einfach nur Ansammlungen von Materie, sondern sind Stellen der Raumzeit, an denen sich Energie in wohl jeder denkbaren Form sammelt und zusammenballt, ganz so wie sich in Vertiefungen der Erdoberfläche Wasser zu Seen und Meeren sammelt.

Bisher dachte ich immer, jedes Photon sei eine Welle, die als Energieportion unteilbar sei, sich also nur ganz oder gar nicht mit einem anderen Elementarteilchen — einem Elektron etwa — vereinigen könne. Wie aber kann diese Vorstellung verträglich sein mit der Tatsache, dass Licht, welches nahe an einem Schwarzen Loch vorbeizieht, seine Wellenlänge vergrößert bekommt?

Kann mir das jemand erklären?


Und noch ein Gedanke geht mir durch den Kopf: Das Licht wird ja nicht, wie man denken könnte, schneller oder langsamer, wenn das Loch an ihm zerrt (die Licht­geschwindigkeit ist stets konstant). Nun ist aber Geschwindigkeit Quotient aus örtlichem Abstand und entsprechendem zeitlichen Abstand, und so bleibt nur der Schluss, dass durch die Gegenwart großer Energie-Ansammlung räumliche und zeitliche Abstände im selben Ausmaß, genauer: um jeweils denselben Faktor, verkleinert werden.

Damit scheint die Zeit eine Dimension des Universums zu sein, die sich ihrer Qualität nach in rein gar nichts von den rein räumlichen Dimensionen unterscheidet.

• Müsste sie dann aber nicht infolge der ständig stattfindenden Expansion des Universums ebenso gedehnt werden wie der Raum?

• Wenn ja, könnte das die Erklärung dafür sein, dass man Atomuhren wirklich als etwas sehen kann, das einen im gesamten Universum einheitlich anwendbaren Zeitmaßstab darstellt?

• Warum aber kann man Zeit — anders als andere Dimensionen — in nur  e i n e r  Richtung durchqueren?

Liegt es vielleicht daran, dass die ein Photon darstellende Kugelwelle ihrem Radius nur vergrößeren, aber niemals verkleinern kann?

Licht könnte gut einziger Träger der Zeit sein. Schließlich und endlich bettet es ja die Vergangenheit uns ferner Sterne in unsere Gegenwart ein (!).

 

Grtgrt im Beitrag Nr. 2078-1

Zitat:

Warum aber kann man Zeit — anders als andere Dimensionen — in nur e i n e r Richtung durchqueren?

Hallo Grtgrt.

Und woher weißt du, dass man „Zeit“ überhaupt durchqueren – quer zu was - kann, woran bemerkt man das denn?
Mit dem Auto könnte man da also immer nur gerade aus fahren? Und wenn man trotzdem versucht links abzubiegen, was passiert dann?

Schreibst du doch in 2077-12:

Zitat:

mir ist nichts in der Natur bekannt, was unsere » Zeit « erzeugen könnte.
Vielleicht existiert ja auch "die Zeit" nur rein konzeptuell — einfach nur als Begriff für etwas, dessen Gegenwart wir zu spüren glauben, von dem wir aber nicht wissen, wie handfest es denn nun wirklich existent ist.

Und welche „andere Dimensionen“ stellst du dir da “durchquerbar“ vor?

Gruß Horst

 
Hallo Horst,

dass wir uns in der Zeit — ganz gleich, ob sie nur konzeptuell oder irgendwie konkreter existiert — nur in eine Richtung bewegen können, scheint mir offensichtlich:
Auf Vergangenheit können wir grundsätzlich nur zurückschauen.

Das gilt selbst dann noch, wenn man sich die Zeit als etwas vorstellt, das sich — als Weg in die Zukunft, den man nehmen kann — ständig verzweigt, etwa so wie ich es in der Notiz Die Raumzeit der Quanten (RZQ) beschrieb und hier im Forum mit euch schon mal ausführlich diskutiert habe.

Gruß, grtgrt
 

Grtgrt schrieb in Beitrag Nr. 2078-3:

 
Hallo Horst,

dass wir uns in der Zeit — ganz gleich, ob sie nur konzeptuell oder irgendwie konkreter existiert — nur in eine Richtung bewegen können, scheint mir offensichtlich:
Auf Vergangenheit können wir grundsätzlich nur zurückschauen.

Das gilt selbst dann noch, wenn man sich die Zeit als etwas vorstellt, das sich — als Weg in die Zukunft, den man nehmen kann — ständig verzweigt,

Hallo Grtgrt,

Ja was denn nun, wenn sich "die Zeit" ständig verzweigt, dann bewegt sie sich doch nicht , wie du behauptest, nur in einer Richtung.
Verzweigung setzt außerdem Bewegung voraus, was setzt denn "die Zeit" auf ihren Weg in die Zukunft (?) in Bewegung und das angeblich mal schnell, mal langsam, mal gekrümmt?

Denk mal darüber nach:

"Einstein 1955: "Die Unterscheidung zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft ist bloße Illusion, wenngleich eine ziemlich hartnäckige."

Gruß Horst

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2078-4:

Denk mal darüber nach:

"Einstein 1955: "Die Unterscheidung zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft ist bloße Illusion, wenngleich eine ziemlich hartnäckige."

Gruß Horst

Horst,

zwar kenne ich deine Beratungs-Resistenz bzgl. des Themas "Zeit", dennoch wäre ich dir verbunden, wenn du bitte Zitate nicht aus dem Zusammenhang reißt: Einstein bezieht sich auf sein Konzept der RaumZEIT, mithin: Was stellst DU dir darunter vor, wenn du Einstein schon ernst nimmst?

 

Horst schrieb in Beitrag Nr. 2078-4:

Hallo Grtgrt,

Ja was denn nun, wenn sich "die Zeit" ständig verzweigt, dann bewegt sie sich doch nicht , wie du behauptest, nur in einer Richtung.

Ich habe nirgendwo behauptet, dass die Zeit sich bewege.

Ich spreche davon, dass man sie als einen Weg (in die Zukunft) zu sehen hat, der sich verzweigen kann und den man grundsätzlich nur in eine Richtung — in Richtung Zukunft — gehen kann. Auf diesem Weg stehen zu bleiben scheint unmöglich.