Willkommen, Gast
Benutzername: Passwort: Angemeldet bleiben:
  • Seite:
  • 1

THEMA:

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 11:05 #63803

Vor ca. 30 Jahren hatte ich einmal in Spektrum der Wissenschaft ein interessanter Artikel gelesen.
Damals ging es darum, dass das Licht als Massstab der Raumzeitgeometrie betrachtet werden kann.
In etwa so (wenn ich es richtig noch in Erinnerung habe), dass ausserhalb von einem Photonenring, das Weltall ausserhalb bedeutet und das Schwarze Loch innerhalb.
Beim Photonenring wäre aussen und innen auf beiden Seite gleich (das Photon bewegt sich da in der Raumzeit immer geradlinig).
Innerhalb des Photonenring wäre dann das Weltall innen und das schwarze Loch aussen.

Frage: wisst Ihr ob es mit diesem Denkansatz etwas Neues gibt?

Persönliche Anmerkung:
Wenn ich dann richtig verstanden hätte, wäre dann der Ereignishorizont wie ein weisses Loch (Photonen kommen nur heraus, weil ja das Weltall innen ist und das schwarze Loch aussen).
Die Photonen die in ein schwarzes Loch fallen, würden sich dann ja nach aussen betrachtet wie in das unendliche Äussere strahlen (weil ja die Raumzeit sich da auch in die Unendlichkeit dehnt).
Ich vermute dann auch, dass da eine Raumdimension die Eigenschaft von der Zeitdimension tauscht (weil sich das Photon nur in einer Richtung gehen kann wie die Zeit aus unserer Betrachtung).

Ich finde den Ansatz das Licht als Massstab für Raum und Zeit zu verwenden interessant.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Verwandte Themen

Betreff des ThemasDatum des letzten Beitrages
schwarzes Loch und PhotonenringSamstag, 21 März 2020
Bitte an alle Forenteilnehmer/innen - NetiquetteMittwoch, 05 Juli 2017
Schwarzes LochDonnerstag, 08 Juni 2017
schwarzes LochDonnerstag, 30 Januar 2020
Schwarzes LochMontag, 06 Januar 2020

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 11:30 #63805

Rene1obrist schrieb: dass ausserhalb von einem Photonenring, das Weltall ausserhalb bedeutet und das Schwarze Loch innerhalb.

Ganz so ist es nach der Standardmeinung nicht.
Die Grenze ist der Schwarzschildradius rs=2G·M/c².
Der innerste (und einzige) stabile Radius für einen Photonenorbit um ein SL beträgt hingegen 1,5 rs.

Das liegt daran, dass eine tangentiale Geodäte zwar entsprechend gebogen wird, in einem anderen Winkel aber nicht so stark. Ein Photon kann also auch von innerhalb der Photonensphäre noch entkommen, wenn es nur steil genug startet.

Rene1obrist schrieb: Die Photonen die in ein schwarzes Loch fallen, würden sich dann ja nach aussen betrachtet wie in das unendliche Äussere strahlen (weil ja die Raumzeit sich da auch in die Unendlichkeit dehnt).
Ich vermute dann auch, dass da eine Raumdimension die Eigenschaft von der Zeitdimension tauscht (weil sich das Photon nur in einer Richtung gehen kann wie die Zeit aus unserer Betrachtung).

Das Problem ist, dass das Photon im Inneren des SL gar nicht nach außen wandern kann. Ab r < rs ist die radiale Raumdimension zeitartig und nur noch in einer Richtung begehbar. Das hängt allerdings auch von der Zeitdefinition im Inneren ab. Und die Zeit vergeht von innen betrachtet anders als von außen betrachtet.
In der Eigenzeit eines FFO ändert sich allerdings wenig, er fällt beharrlich auf die Zentralsingularität zu, und gleiches gilt für das Licht.

Rene1obrist schrieb: Ich finde den Ansatz das Licht als Massstab für Raum und Zeit zu verwenden interessant.

Dies ist eigentlich der übliche Ansatz. Das Licht verläuft auf Geodäten, das sind die kürzesten Verbindungen von zwei Punkten (Ereignissen).
Starre Körper können zwar "gerader" sein, aber das ist dann eben nicht mehr die kürzeste Verbindung, ein Laserstrahl würde demgegenüber einen gebogenen Weg nehmen. Durch Rotation des "geraden" Objektes kann man aber feststellen, dass es eben nicht gebogen ist, sondern die Geodäte gekrümmt ist.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 13:50 #63819

ra-raisch schreibt:
"Das Problem ist, dass das Photon im Inneren des SL gar nicht nach außen wandern kann"

Das verstehe ich, wenn wir den Blickwinkel von aussen haben (also überhalb des Photonenrings).
Ich stellte mich einfach die Frage, ob unterhalb des Photonenring und über dem Ereignishorizont auch aussen und innen vertauscht werden?
Nehme an unterhalb dem Ereignishorizont wird es so oder so schwierig darum würde ich das vielleicht einmal lieber nicht betrachten.

Der oben erwähnte Satz geht also von einem Betrachter aus, welcher innerhalb vom Photonenring ist aber noch oberhalb dem Ereignishorizont. Was ist für Ihn "innen" und was "aussen"?
Falls es so wie ich es damals verstanden hatte, wäre aus seiner Betrachtung das Weltall "innen" und das Schwarze Loch "aussen", wegen der gedehnter Raumzeit. Dann würde er ja sehen, dass das Photon aus dem Inneren des Weltalls kommt und nach aussen in das Schwarze Loch geht.
Natürlich kann das Photon noch entkommen, darum wäre es noch kein richtiges Weisses Loch (jedenfalls bis zum Ereignishorizont) weil es wieder in das Weltall entweichen kann.

Meine Frage ist einfach, wäre für den Beobachter innerhalb des Photonenrings und ausserhalb des Ereignishorizont aussen und innen vertauscht oder ist es unmöglich, dass "innen" und "aussen" vertauscht sein kann?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 15:51 #63822

Rene1obrist schrieb: ).
Ich stellte mich einfach die Frage, ob unterhalb des Photonenring und über dem Ereignishorizont auch aussen und innen vertauscht werden?

Die Grundlagen für ein Weißes Loch sind mir nicht wirklich bekannt. Es handelt sich eher um ein Gedankenspiel mit den Möglichkeiten der Formeln, meine ich.

Üblich wird die Zentralsingularität im Zentrum des SL angenommen und daraus ergibt sich natürlich, dass alles nach innen gezogen wird. Von innen gesehen gibt es "außen" nur wie einen Blick in die Vergangenheit. Aber innen ist die Lebenserwartung sehr kurz, weil das SL so nah ist und jeder Weg dorthin führt. Dies ist die Betrachtung in Eigenzeit eines Beobachters, der ins SL hineinfällt.

Ein zweites Modell ist das des frozen star, bei dem die in ein SL fallenden Partikel wegen der Zeitdilatation wie Schalen erstarren, kurz bevor sie rs erreichen. Sie sollen sogar dort verharren, wenn sich weitere Schalen anlagern, weil die Zeitdilatation sogar diese zusätzliche Gravitation nicht hineindringen läßt, und somit nicht die Formeln für das Innere eines SL zur Anwendung kommen können. Dies ist die Betrachtungsweise von außen.

Was wirklich innerhalb von rs passiert, können wir von außen nie wissen, womöglich gibt es ja gar kein Innen und bei rs endet die Reise, oder innen läuft die Zeit rückwärts, so dass eine anziehende Kraft zu einer abstoßenden wird, aus der Ferne betrachtet.

Letztlich sind von außen betrachtet alle Modelle gleichwertig. Es ist ganz egal, was innen passiert. Im Prinzip sind deratige nicht falsifizierbare Probleme nicht mehr Teil der Physik sondern eher Spekulationen, wie die Frage nach der Ursache des Urknalls, Vielewelten-Theorien etc.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 16:49 #63826

Ich denke ich kann meine Gedanken nicht so gut niederschreiben. Vielleicht war es auch mein Fehler, dass ich einen Bereich unterhalb vom Ereignishorizont angesprochen hatte.

Die Frage geht in die Richtung ob man die Vorstellung was ist «innen» was ist «aussen» aufgeben müssten gleich wie ein geozentrisches Weltbild (also ähnlich wie alle Orte sind gleich das auch «aussen» und «innen» gleich ist)?

Bei dieser Betrachtung müssen wir nicht unter den Ereignishorizont gehen, bei welchem so oder so niemand sagen kann was dort ist.

Meine Betrachtung betrifft nur den Bereich zwischen Photonenorbit und Ereignishorizont (also das wäre dann 1 rs bis 1.5 rs).
Da hat ja noch ein Photon die Möglichkeit uns Information zu übertragen, wenn es im richtigen Winkel fliegt.

Ich stelle mir vor wie ich an folgenden drei Punkte das Weltall und das Schwarze Loch sehe (also wenn ich mit meinem Raumfahrzeug nur ein Sektor betrachten kann also darüber fliege):

1) Grösser als 1.5 rs also ausserhalb von dem Photonenorbit:
- Nehme an da sehe das Schwarze Loch bzw. Ereignishorizont noch «konkav» und das Weltall «konvex »
2) 1.5 rs also Photonenorbit:
- Nehme an da wäre dann das Schwarze Loch bzw. Ereignishorizont und auch das Weltall «flach» also als ob ich über eine unendliche Fläche fliegen würde
3) Grösser als 1 rs aber kleiner als 1.5 rs:
Da frage ich mich was ich da sehen werde ein «konvexes» Schwarze Loch bzw. Ereignishorizont und ein «konkaves» Weltall?

Also meine Frage ist eigentlich die Betrachtung «3». Falls ich das Weltall «konkav» sehen sollte, wäre es ja dann eine Kugel über einem unendlich dunklen Ereignishorizont. Was ja dann eine Umkehr von «innen» und «aussen» bedeutet.
In normaler Ansicht sieht man ja eine Schwerkraftsenke immer als ein Trichter. Möglicherweise verhindert aber gerade dieses Modell die Vorstellung das der Raum ja immer mehr gedehnt wird und so grösser wird in die Nähe des Ereignishorizonts.
Wenn ja ein Photon im Infrarot Bereich verwende und die Länge seiner Welle als Massstab nehme, wird er doch immer weiter verkürzt Beispiel bis zu Röntgenstrahlung. Dann könnte ich doch mehr Photonen hintereinander stellen bis ich auf die Wellenlänge von vorher komme. Nehme an dann habe ich doch auch mehr Raum dazwischen oder bin ich da falsch?

* Mir ist bekannt das ich weder ein Schwarzes Loch bzw. Ereignishorizont sehen kann einfach nur ein Schatten (ist nicht so wichtig bei meiner Betrachtung) man könnte auch sagen das fehlende Weltall

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 14 01. 2020 19:38 #63836

Ich verstehe....aber das weiß ich nicht, na mal sehen:

Ich gebe nur zu bedenken, dass das gleiche "sehen" nicht gleichbedeutend mit "das Gleiche" ist. Selbst wenn das eine so aussieht wie das andere, gibt es Unterschiede hinsichtlich der Anziehungskräfte etc. Das Potential sinkt nur in einer Richtung, ganz egal wie es aussieht.

Ich habe auch Zweifel, ob es gleich aussieht. "Von innen" gesehen gibt es kein schwarzes Loch im Bild von der Außenwelt, egal wo sich der Beobachter befindet, selbst innerhalb von rs. Eher sieht er einen schwarzen Rand, der das Bild umgibt. Also ziemlich komplementär zu dem Bild, das jeder Beobchter vom SL hat. Naja der schwarze Rand ergibt sich wohl erst innerhalb der Photonensphäre oder doch erst ab rs(?), solange er keinen größeren Blickwinkel als 180° beobachtet.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 16 01. 2020 20:40 #63964

Falls sich die Geometrie von „innen“ und „aussen“ wechseln würde hätte man ja kein Problem mit der Überlegung einer Singularität Im Schwarzen Loch weil dann Diese nicht mehr im Schwarzen Loch wäre sondern in einer Kugel welche den Rest des Universum beinhaltet und sich immer weiter einem Weissen Loch annähert. Je weiter man sich dem Ereignishorizont nähert und das in einen unendlich grossen dunklen Raum Eingebetet welches einmal ein Schwarzes Loch war in einer anderen Betrachtung. Interessant ist das man diesen Bereich ja noch untersuchen kann weil der Ereignishorizont noch nicht überschritten ist.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 16 01. 2020 20:58 #63965

Ich verstehe Deine Überlegung ungefähr.

Rene1obrist schrieb: Interessant ist das man diesen Bereich ja noch untersuchen kann weil der Ereignishorizont noch nicht überschritten ist.

Naja .. schwierig....je näher man kommt, desto höher die erforderliche Fluchtgeschwindigkeit. Und die Zeit vergeht immer langsamer.
Optisch sieht man ja ab einem Radius von 1,5 rs nichts mehr. Dort kann Licht zwar noch entkommen, aber es muss im entsprechenden Winkel abgestrahlt werden.
In diesem Bereich beträgt die Shapiroverzögerung bereits
σ²=1-rs/r=1/3 also c" ≈ 100000 km/s

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 16 01. 2020 21:23 #63966

Zugegeben es ist schwierig aber nicht unmöglich. Ebenfalls sollte es da noch nicht allzu exotisch sein. Schade werden Schwarze Löcher immer als Trichter dargestellt. Andere Modelle gäben da vielleicht andere Perspektiven. Ob diese Modelldarstellung möglich wäre für mich schon interessant.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 16 01. 2020 21:28 #63967

Das Problem ist ja auch die Entfernung bis zum nächsten.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 17 01. 2020 08:49 #63980

Bleibt uns also nur ein Modellvergleich (Eines was immer beschrieben wurde und Eines was ich einmal in den 80er Jahre hörte und so verstanden hatte).

Mir ist beim Trichtermodell der Raumzeit so oder so nicht klar, wieso dort jemals etwas in die Singularität gelangen sollte. Nehme an das sich die Teilchen an der Trichterfläche entlang bewegen und nicht direkt ins Zentrum fallen.
Da aber die Trichterfläche unendlich nach unten verbogen und gedehnt wird, kann doch ein Teilchen nie in die Singularität gelangen (unendlich weiter Weg nach unten).
Wenn Nichts da rein fällt sollte eine Singularität gar nie entstanden sein.

Würde ja dem Modell «innen aussen vertauscht» entsprechen, welches ja keine Singularität hätte im Schwarzen Loch. Die Frage ist nur ob diese Modellvorstellung auch gehen würde als Alternative zum üblichen Trichtermodell oder vielleicht sogar besser wäre (fehlende Singularität)?
Dieses Modell wäre nicht Lineare, sondern wäre gebrochen am Photonenring.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 17 01. 2020 11:14 #63986

Rene1obrist schrieb: Wenn Nichts da rein fällt sollte eine Singularität gar nie entstanden sein.

Ja, das ist schon richtig. Das ist das Modell des Frozen Star. Wenn etwas "ins" SL fällt, bleibt es kurz vor rs stecken, weil die Zeitdilatation keine Zeit mehr vergehen läßt. Damit bilden die Teichen Schalen, die auch bestehen bleiben, wenn sich weitere Schalen anlagern. Es gibt dann keine Zentralsingularität. Das ist "unsere" Scihtweise von außen.

In Eigenzeit des Teilchens kann man das aber auch berechnen, zB mit Kruskal Szekeres Koordinaten. Dabei ergibt sich unter Annahme einer Zentralsingularität, dass jedes Teilchen innerhalb kurzer Eigenzeit auch dort landet. Die Annahme der Zentralsingularität ist dann natürlich auch sinnvoll. Es genügt ja zunächst eine Masseansammlung beliebiger gleichmäßiger Verteilung innerhalb einer Kugel. Diese muss sich dann genauso bis zu einem Punkt zusammenballen.

Allerdings ist mein Einwand, dass wir nicht wissen, ob die Eigenzeit bei rs überhaupt weiter läuft. Wenn sie weiterläuft, dann ist das alles richtig, auch wenn es für unsere Maßstäbe außerhalb von rs nie Realität wird, beobachtbar ist es von außen sowieso nicht. Das ist wie bei einem Toten, der in Eigenzeit beliebig weiter leben könnte, wenn die Uhr eben noch ticken würde. In Eigenzeit kann man das gar nicht feststellen, wenn die Uhr stehen bleibt.

Weiterhin wissen wir gar nichts über den Innenraum eines SL, die Gleichung aus der ART basiert allein auf den Verhältnissen außerhalb und ist innerhalb auch nur mit Kunstgriffen anwendbar bzw zu interpretieren. Die Formel von Schwarzschild basiert sowieso auf einer Zentralsingularität, wenn man sie im Inneren anwenden will. Auch beim Raum des Innenraums wird einfach unterstellt, dass sich dieser aus den äußeren Abmessungen ergeben soll.

Eine weitere Lösung für einen stationären Beobachter im Inneren ist mir nicht bekannt, aber ein stationärer Beobachter im Inneren ist in Eigenzeit nicht zulässig, dazu müßte er schneller als das Licht gegen die Gravitation ankämpfen. Das wird schön durch das River Modell verdeutlicht. Unmittelbar bei rs genügt die Lichtgschwindigkeit gerade noch, um ein Hineinfallen zu verhindern, weiter innen nicht mehr.

Es gibt also von weiteren Varianten abgesehen diese beiden Lösungen, die sich ohne weitere Annahmen aus den Verhältnissen ergeben, die uns von außen sichtbar sind. Letztlich spielt es physikalisch überhaupt keine Rolle, was innen passiert, solange wir nicht hineinfallen.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 18 01. 2020 15:59 #64055

Gerade bei Camenzind gefunden (Seite 30)
www.lsw.uni-heidelberg.de/users/mcamenzi/HD_LambdaCDM.pdf

Schwarze Löcher sind echte Löcher im Raum! ⇒ Λ > 0 ?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 25 01. 2020 20:10 #64400

Wie kann man den ein eingefroren Stern haben? Licht hat doch immer Lichtgeschwindigkeit aber ich frage mich ob das Licht überhaupt jemals eine Singularität erreichen kann, weil ja die Raumzeit ins unendliche gedehnt wird und ein Photon immer mit Lichtgeschwindigket unterwegs ist. Wenn das Licht nie da ankommen kann, kann auch sonst kein Teilchen je dort angekommen sein also gibt es ja keine Singularität. Wenn aber Alles von Innen nach aussen gekehrt wird, könnte sich das Licht unendlich weiterbewegen, weil dann die Singulatität durch ein unendlich weiten Horizont ausgewechselt wird. Wäre das nicht das was ein Teilchen sehen würde?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 25 01. 2020 20:29 #64402

Es gibt das Modell des frozen star, das ist unsere Sichtweise eines SL von weit draußen gesehen:

Ein Teilchen und auch das Licht wird immer langsamer, je näher es rs kommt. rs wird nie erreicht.

Ein Teilchen erlebt diese Zeitdilatation allerdings nicht als solche. Es mag zwar sein, dass weiter draußen die Zeit viel schneller vergeht, aber das Teilchen misst eine Sekunde seiner eigenen Zeit als eine Sekunde. Und in dieser eigenen Zeit fällt es immer schneller auf rs zu. Zusätzlich zur Zeitdilatation ist zwar auch der Raum gedehnt. Das Teilchen bewegt sich aber immer schneller und erlebt daher eine Raumkontraktion. Das Teilchen wird also gar nichts besonderes erleben außer den Gezeitenkräften und auf rs zufliegen und womöglich weiter bis zur Zentralsingularität.

Von außen sieht man das aber nicht, man sieht nur, wie das Teilchen auf Ewigkeit kurz vor rs stecken geblieben ist. Und mit "sehen" meine ich, dass es tasächlich noch dort ist. Wirklich sieht man es nicht mehr, weil Licht auch nicht mehr zurückkommt oder nur noch extrem stark rotverschoben.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 12:02 #64423

Das schnellste wäre ja ein Photon und das kann nicht schneller werden als C. Die Trichterdarstellung könnte man vermuten, dass der Weg in der gekrümmter Raumzeit nach unendlich geht. Also ein Teilchen würde es selbst schon immer schneller sehen, weil seine Eigenzeit langsamer geht aber wenn der Kosmos eine Begrenzte Zeit hätte, müsste es doch einen unendlich weiten Weg in einer begrenzten Zeit überwinden, damit er in eine Singularität fällt? Vielleicht fällt einfach Alles hinter dem Vorherigen immer weiter ohne etwas zu treffen wegen der unendlichen Dehnung. Dann stellt sich aber die Frage was mit den ersten Teilchen geschehen würde, wieso sollten Die weiter im Trichter nach unten fallen, da doch die meiste Masse über Ihnen wäre?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 12:21 #64425

Rene1obrist schrieb: Das schnellste wäre ja ein Photon und das kann nicht schneller werden als C. Die Trichterdarstellung könnte man vermuten, dass der Weg in der gekrümmter Raumzeit nach unendlich geht. Also ein Teilchen würde es selbst schon immer schneller sehen, weil seine Eigenzeit langsamer geht aber wenn der Kosmos eine Begrenzte Zeit hätte, müsste es doch einen unendlich weiten Weg in einer begrenzten Zeit überwinden, damit er in eine Singularität fällt? Vielleicht fällt einfach Alles hinter dem Vorherigen immer weiter ohne etwas zu treffen wegen der unendlichen Dehnung. Dann stellt sich aber die Frage was mit den ersten Teilchen geschehen würde, wieso sollten Die weiter im Trichter nach unten fallen, da doch die meiste Masse über Ihnen wäre?


Der Weg bis zur Singularität ist endlich. Lediglich die Singularität selbst ist nicht mehr definiert, was gemeinhin als unendlich gekrümmt interpretiert wird. Es ist also kein Problem, dort anzukommen. (Zumindest sagt das die ART so voraus.)

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 15:10 #64433

Rene1obrist schrieb: Das schnellste wäre ja ein Photon und das kann nicht schneller werden als C.

Ein Photon wird lediglich blauverschoben.
Allerdings ist von außen gesehen die Lichtgechwindigkeit genauso shapiroverzögert c"=(1-rs/r)c. Die Lichgeschwindigkeit geht nahe rs von außen gesehen gegen c"→0.

Rene1obrist schrieb: Also ein Teilchen würde es selbst schon immer schneller sehen, weil seine Eigenzeit langsamer geht

Wie kommst Du denn darauf? Achso Du meinst, mehr Weg in weniger Zeit. Nein, die Geschwindigkeit lokal ist ganz normal u=²(rs/r)c nur von außen gesehen ist es shapiroverzögert v=²(rs/r)(1-rs/r)c

Rene1obrist schrieb: müsste es doch einen unendlich weiten Weg in einer begrenzten Zeit überwinden, damit er in eine Singularität fällt?

Wie ich bereits sagte, wird der Weg in gleicher (beim idealen FFO) Weise lorentzkontrahiert wie er shapiroverlängert ist, jedenfalls außerhalb von rs:
r" = ²(1-v²/c²)r/²(1-rs/r) = r.

Im Inneren von rs wird (für den idealen FFO) letztlich lediglich von einem resultierenden Faktor von π ausgegangen, also sehr überschaubar. EDIT: π/2 EDIT: dies betrifft einen FFO der erst bei rs startet.

Rene1obrist schrieb: Dann stellt sich aber die Frage was mit den ersten Teilchen geschehen würde, wieso sollten Die weiter im Trichter nach unten fallen, da doch die meiste Masse über Ihnen wäre?

Die Zeitdilatation bewirkt auch, dass die Gravitation (im frozen star Modell) nicht von außen nach innen dringt, während die Gravittion von innen ja bereits ihre Wirkung im Außenraum entfaltet hat. Jedenfalls ist so das Modell.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 16:51 #64438

Wie lange ist dann der Weg, aus Sicht von einem Teilchen, wenn es nicht unendlich ist? Dachte immer im Trichtermodell das der Raumzeit in die Unendlichkeit nach unten geht. Teilchen bewegt sich doch den Trichter hinunter und nicht den geraden Weg ins Zentrum?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 19:17 #64444

Rene1obrist schrieb: Teilchen bewegt sich doch den Trichter hinunter und nicht den geraden Weg ins Zentrum?

Das ist derselbe Weg, nur aus unterschiedlichen Perspektiven.

Wie ich schon zweimal sagte: Kontraktion und Dehnung halten sich die Waage, jedenfalls bis rs und innerhalb fast. EDIT: ebenfalls

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 22:09 #64462

Nicht verstanden habe ich die Kontraktion aus Sicht des Teilchens. Kontraktion erleidet doch für das Teilchen die Zeit. Zum Beispiel er würde in kürzester Zeit ein mögliches Ende des Kosmos sehen. Gedehnt würde doch der Weg bis in die Singularität. Wenn man die Wellenlänge eines Photons als Massstab nehmen würde, hätten doch mit der Blauverschiebung immer mehr „ Photonen Massstäbe „ Platz (blaues Licht ist kürzer als Rotes) je näher man sich der Singularität nähert. Das würde doch in Richtung unendlich gehen? Was hebt sich da auf?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 26 01. 2020 22:35 #64465

Rene1obrist schrieb: Nicht verstanden habe ich die Kontraktion aus Sicht des Teilchens. Kontraktion erleidet doch für das Teilchen die Zeit. Zum Beispiel er würde in kürzester Zeit ein mögliches Ende des Kosmos sehen. Gedehnt würde doch der Weg bis in die Singularität. Wenn man die Wellenlänge eines Photons als Massstab nehmen würde, hätten doch mit der Blauverschiebung immer mehr „ Photonen Massstäbe „ Platz (blaues Licht ist kürzer als Rotes) je näher man sich der Singularität nähert. Das würde doch in Richtung unendlich gehen? Was hebt sich da auf?

Bei der SRT ist es so, dass eine schnell fliegende Rakete lorentzkontrahiert ist. Aus Sicht der Rakete merkt man davon natürlich nichts sondern alles andere wird lorentzkontrahiert, insbesondere die Strecke zum Ziel.

Wenn man die Wellenlänge eines Photons als Maßstab nimmt, dann ist das ein schlechter Maßstab, weil es sich eben verändert. Nehmen wir erst einmal einen ruhenden Beobachter (FIDO) nahe rs. Er ist es, der die Blauverschiebung wahrnimmt. Er wird diesen Maßstab deshalb nicht verwenden wollen.

Ein fallender Beobachter (FFO) wird nun seinerseits von hinten (von außen) ankommende blauverschobenen Photonen wieder rotverschoben gemäß SRT wahrnehmen und zusätzlich den Dopplereffekt erleben. Er wird also mit diesen Photonen erst rechts nichts anfangen können, weil der Dopplereffekt noch viel stärker wirkt als die Blauverschiebung, die bereits durch die Rotverschiebung ausgeglichen wurde.

Du darfst die Effekte von SRT und ART nicht gleich behandeln. Bei ART werden die Effekte zwar von unterschiedlichen Beobachtern unterschiedlich wahrgenommen aber relativ gleich. Bei der SRT werden die Effekte jedoch nicht relativ gleich sondern spiegelbildlich gleich wahrgenommen.

Wenn bei der SRT der eine den anderen lorentzkomprimiert sieht, dann sieht dieser den ersten ebenso lorentzkomprimiert. Bei der ART ist das anders. Wenn der eine den anderen lorentzkontrahiert sieht, dann sieht der andere den ersten lorentzgestreckt. Und genau das Gleiche gilt für die Zeitdilatation.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 27 01. 2020 10:19 #64486

Tönt ja sehr komplex (jedenfalls für einen Forum Neuling wie ich es bin).

Ich denke es macht mehr Sinn wenn ich ein Beispiel nehme:

1) Ich beobachte nur die Sicht des fallenden Beobachters (also sein Bezugsystem)
2) Das Schwarzschildradius erkennt er aus weiter Ferne (also Einfluss der Raumzeitkrümmung vernachlässigbar) vom Schwarzen Loch von 100 km
3) Der fallende Beobachter misst als Einziger seine Strecke die er zurücklegt.

Frage: Wie viele Kilometer Distanz würde der fallende Beobachter selbst messen (wenn er es überleben könnte) ab dem Ereignishorizont bis zur Singularität?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 27 01. 2020 13:29 #64493

Wie ich schon sagte, allerdings war es nicht ganz korrekt

RFFO = π·rG = π·rs/2

Er erlebt dabei die Eigenzeit

τFFO = 2rs/3c

Dies ist zumindest das (einzige) Ergebnis nach den üblichen Rechnungen. rs und rG werden immer aus der Ferne gemessen.

EDIT: dies wäre die Sicht eines FFO, der erst bei rs zu fallen beginnt.

Die subjektive Fallgeschwindigkeit beträgt v=²(rs/r)c also innerhalb rs v>c und aus der Ferne v"=²(rs/r)c(1-rs/r) also innerhalb rs ist v"<0, wobei dies ja rein mathematisch ist und nicht beobachtbar.

v>c kann man so verstehen, dass sich der Raumfluss zur Individualgeschwindigkeit addiert, wie ein Boot, das auf einem Fluss fährt. Beim FFO ist die Individualgeschwindigkeit gegenüber dem Raumfluss Null. Selbst mit Lichtgeschwindigkeit gegen den Raumfluss ergibt sich v>0.

Streng genommen sollten alle Vorzeichen für v anders sein, eine anziehende Kraft sollte ein Minuszeichen haben, aber ich denke, so war es verständlicher.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 27 01. 2020 20:38 #64505

Tut mir leid, habe etwas Mühe mit den Abkürzungen, wie viel ist nun der Weg genau für das Teilchen (Sicht sein Bezugssystem) bis zur Singularität in Kilometer (bei einem Schwarzschildradius von 100 km)?

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 27 01. 2020 23:54 #64518

Rene1obrist schrieb: Tut mir leid, habe etwas Mühe mit den Abkürzungen

π = pi kennst Du doch?
rs ist der Schwarzschildradius
also R = 157.08 km

Aber wie ich gerade erfahre, gilt dieser Radius für den FFO, der erst bei rs anfängt zu fallen. Das hatte ich wohl irgendwo falsch verstanden und mich seither darüber gewundert.

Für den idealen FFO ist die Strecke dagegen doch ganz einfach R=rs, wie es sich eben an jedem Punkt seiner Fahrt ganz normal ergibt
R = ²(1-v²/c²)rs/²(1-rs/r) = rs

EDIT: richtig ist begehbarer Weg RS = π·rs/2, siehe in einem der nächsten Posts.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 04 02. 2020 23:30 #64950

Ich befürchte du bist falsch mit 157.08 km. Gemäss Video von Andreas Müller 29.10.2019 „wie tief ist ein Schwarzes Loch“ sagt er, dass es unendlich tief sei. Das würde ja meiner Vorstellung entsprechen. Interessant wäre, wenn Andreas Müller etwas äussern könnte, ob auch ein Modell welches „innen“ und „aussen“ vertauscht wäre nicht auch möglich wäre. Für mich wäre das eine bessere Vorstellung.

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 05 02. 2020 00:08 #64952

Rene1obrist schrieb: Ich befürchte du bist falsch mit 157.08 km. Gemäss Video von Andreas Müller 29.10.2019 „wie tief ist ein Schwarzes Loch“ sagt er, dass es unendlich tief sei.

Das kommt eben darauf an, und zwar auf den Beobachter:

Andreas betrachtet das SL von außen. Genauso wie die Zeitdilatation unmittelbar bei rs gegen Δτ=Δt·σ=Δt·0→0 geht, so geht der Radius unmittelbar bei rs gegen Δr' = Δr/σ=Δr/0→∞.

Ich hatte es hingegen aus der Sicht eines fallenden also bewegten Beobachters beschrieben, da ist das anders und es kommt eben auch auf die Fallgeschwindigkeit an, siehe die beiden Ergebnisse für unterschiedliche Fallgeschwindigkeiten in meinem Post weiter oben.

Andreas vermischt übrigens zwei Sichtweisen. Natürlich können wir den Koordinatenradius rs bestimmen und die Entfernung bis dorthin. Die unendliche Dehnung ergibt sich hingegen lokal und natürlich dehnt sich der Weg längst außerhalb von rs. Die wahre Entfernung auf dem Weg von draußen bis zu rs ist also deutlich größer als der von weit draußen gemessene Abstand und weicht auch von der Messung eines ruhenden Beobachters an jedem einzelnen Punkt des Weges ab.

Von weit draußen gemessen ist der Abstand von R=10rs bis 1rs natürlich R-rs=9rs. Von einer Position bei r=2rs gemessen verschieben sich aber bereits diese beiden Positionen. Die lokale Messung im Punkt r=2rs ergibt dann die Größe rs' = rs/²(1-rs/r) = rs/²(1-0,5) = 1,14rs und die eigene Position r' = r/²(1-0,5) = 1,14r = 2,28rs und R'=1,14R, der Abstand ergibt dann R'-rs'=1,14(R-rs)=10,26rs.

Dies ist nur ein Beobachter bei r=2rs, aber alle Beobachter auf dem Weg kommen zu entsprechend unterschiedlichen Ergebnissen. Wenn man diese Entfernung also physikalisch als begehbaren Weg darstellen will, erhält man ΔD = ∫dr/σ > Δr. Auf diesem Weg wird die Entfernung unmittelbar bei rs dann immer größer Δr'→∞. Diese Region kann ein Teilchen nur bei entsprechender Geschwindigkeit überwinden, weil dann die Lorentzkontraktion für den Ausgleich sorgt.

Das einzige worüber sich all diese Beobachter einig sind, ist der jeweilige Umfang U=2π·r mit dem Koordinatenradius r. Die radialen Entfernungen weichen hiervon aber lokoal gemessen ab.

Hier habe ich in rot den begehbaren Weg also den physikalischen Abstand D von rs je nach Koordinatenradius r dargestellt (in Einheiten von rs/2)

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Photonenring um schwarzes Loch wird aussen innen und innen aussen? 05 02. 2020 01:32 #64955

Achja und hier ist die richtige Lösung für den begehbaren Weg im Inneren mit RS = π·rs/2. Nur unmittelbar der Punkt bei rs sieht aus wie unendlich gedehnt, zumindest ist dies die übliche Lösung. (ich hatte das letzte Woche durcheinander gebracht)

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

  • Seite:
  • 1
Powered by Kunena Forum