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Dichte von schwarzen löchern

Thema erstellt von Stueps 
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Beiträge: 3.477, Mitglied seit 18 Jahren
prof. harald lesch hat neulich in einer fernsehsendung etwas faszinierendes bemerkt:

je massiver ein schwarzes loch ist, desto mehr nimmt seine dichte ab. ein mehrere mrd. sonnenmassen schweres schwarzes loch hat demnach nur noch die dichte "wie stroh in einem hamsterkäfig".
wie geht das denn bitteschön??? ich dachte immer, ein s.l. ist ein unglaublich massives gebilde auf unvorstellbar kleinem raum. wenn ein schwarzes loch so massiv ist wie eine galaxie, und mit der dichte von stroh, dann müsste es doch auch so groß sein wie eine galaxie, o.ä. (jedenfalls nicht nur ein paar hundert kilometer im durchmesser meinetwegen). wer kann helfen?
bitte kommt mir nicht mit komplizierten formeln - da bin ich hoffnungslos überfordert...
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Beiträge: 40, Mitglied seit 18 Jahren
ein schwarzes Loch ist ein Objekt, dessen Fluchtgeschwindigkeit größer ist als die Lichtgeschwindigkeit.
Um das zu erreichen, gibt es viele Möglichkeiten. Es kann selbst ein winzig kleines Objekt zum schwarzen Loch werden, vielleicht nur aus ein paar Atomen bestehend, wenn es nur dicht genug ist (so etwas soll übrigens in Kürze künstlich erzeugt werden, wie ich in google gefunden habe).
Auf der anderen Seite kann es auch extrem viel Materie enthalten, dafür nicht ganz so dicht, trotzdem ist es ein schwarzes Loch wenn obige Bedingung erfüllt ist.
Wie dicht es jetzt tatsächlich ist, hängt sicher von vielen Faktoren ab, ist aber nicht wirklich entscheidend ob es ein schwarzes Loch ist oder nicht.
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Beiträge: 3.477, Mitglied seit 18 Jahren
Kurt M, danke, ich weiß ungefähr, worauf du hinaus willst.
aber so ganz verstehe ich es immer noch nicht: das licht kann nicht entweichen, da die lichtgeschw. kleiner als die fluchtgeschw. ist, d.h. der raum um ein s.l. ist so verzerrt aufgrund der gravitation, dass licht nicht entweichen kann, da es sich immer geradlinig im raum bewegt. es bewegt sich am "ereignishorizont" entlang, der sich unserer beobachtung entzieht.
aber: wenn ein s.l. immer massiver wird, nimmt seine dichte immer mehr ab. warum? es gibt doch keine kraft, die etwas der gravitation entgegezusetzen hat in einem s.l.! wenn dies so ist, müsste doch die dichte unendlich sein. doch genau das gegenteil ist ja der fall, laut prof. harald lesch (und dem glaub ich das einfach mal).
und du sagst, die dichte hängt sicher von vielen faktoren ab. jedoch habe ich gelernt, dass ein schwarzes loch ein äußerst simples gebilde sein soll (glatzensatz). verstehst du meinen konflikt?
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Der Radius eines schwarzen Loches ist proportional zur Masse (d.h. ein schwarzes Loch mit doppelter Masse hat auch einen doppelt so großen Radius). Das Volumen ist aber proportional zur dritten Potenz des Radius (eine Kugel mit doppelt so großem Radius hat ein achtmal so großes Volumen). Die Dichte ist nun das Verhältnis von Masse zu Volumen, und da das Volumen mit der dritten Potenz der Masse wächst, nimmt also die Dichte mit dem Quadrat des Volumens ab (ein schwarzes Loch mit doppelter Masse hat also nur 1/4 der Dichte).
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Beiträge: 3.477, Mitglied seit 18 Jahren
danke timeout, jetzt macht es sinn! (das ist ja wie mit der gravitation: verdoppelt sich der abstand zwischen zwei körpern, beträgt die anziehungskraft nur noch ein viertel, glaub ich).
zwei fragen fallen mir jetzt noch ein:
1. wieso wächst der radius eines s.l. direkt proportional mit seiner masse? weil, wenn ich im normalen leben zwei knetkugeln von je einem zentimeter radius habe und diese dann zu einer kugel zusammenknete, habe ich ja nicht eine kugel von zwei zentimeter radius, sondern kleiner als zwei zentimeter.
2. gibt es dann eigentlich so etwas wie eine "höchste dichte" im universum (sozusagen wie beispielsweise wasser bei vier grad)? wie hoch wäre die dann, und wie groß wäre dann das entsprechende schwarze loch, welche masse hätte es?

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Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 27.11.2005 um 05:13 Uhr.
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Beiträge: 726, Mitglied seit 18 Jahren
Der Radius des schwarzen Loches beschreibt nicht die Grenze, an der seine Materie aufhört (in der Tat ergibt es keinen echten Sinn, von der Materie im schwarzen Loch zu sprechen), sondern die Grenze, an der die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit wird (über nichts, was diese Grenze überschreitet, kann je Information nach außen gelangen). Diese Grenze hängt ausschließlich von der Gravitation des schwarzen Loches ab.
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Beiträge: 3.477, Mitglied seit 18 Jahren
timeout, alles klar! ich bedanke mich für deine hilfe! so ist es halt, wenn man seine gewohnten maßstäbe auf grenzsituationen übertragen will. diesen fehler mach ich immer wieder.
wie ist es mit der "höchsten dichte"? ich beginne aber bei längerem überlegen zu ahnen, dass diese frage evtl. sinnlos ist. oder nicht?
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