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Blacky2
Anmeldedatum: 20.07.2008 Beiträge: 5
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Verfasst am: 23.07.2008, 17:45 Titel: Verdampfen von Schwarzen Löchern |
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Erst mal möchte ich zu allen Hallo sagen, da ich seit heute mit im Forum bin.
Ein Thema beschäftigt mich schon lange und ich habe bis jetzt keine befriedigende Antwort bekommen:
Das Verdampfen von Schwarzen Löchern wird ja mit dem Modell erklärt, dass bei der Paarbildung von virtuellen Teilchen am Ereignishorizont (oder knapp außerhalb) ein Teilchen in das Loch fällt, während das andere entweichen kann.
Ich kapier nicht, wieso dadurch die Masse des Schwarzen Loches geringer werden soll. Die Masse der beiden virtuellen Teilchen war ja vorher nicht mit in die Masse des Schwarzen Lochs miteinberechnet, sondern wurde vom Vakuum "geborgt". Das Argument, dass dem Schwerefeld des Schwarzen Lochs Energie entzogen wird, kann also nicht stimmen.
Nach meinem Verständnis sollte also die Masse des Schwarzen Lochs zunehmen, da es ein Teilchen zusätzlich bekommt. Und der Rest des Universums bekommt ebenfalls ein Teilchen mehr. Durch die Paarbildung virtueller Teilchen ohne nachträgliche Vernichtung wird also Masse zugeführt!
Hat sich Stephen Hawking geirrt?
Gruß, Martin |
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El Cattivo
Anmeldedatum: 22.04.2007 Beiträge: 1556
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Verfasst am: 23.07.2008, 18:17 Titel: Re: Verdampfen von Schwarzen Löchern |
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Blacky2 hat Folgendes geschrieben: |
Das Verdampfen von Schwarzen Löchern wird ja mit dem Modell erklärt, dass bei der Paarbildung von virtuellen Teilchen am Ereignishorizont (oder knapp außerhalb) ein Teilchen in das Loch fällt, während das andere entweichen kann.
Ich kapier nicht, wieso dadurch die Masse des Schwarzen Loches geringer werden soll. |
Denk dir alles noch mal durch und denk dabei mal an den Energieerhaltungsatz.
mfg |
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galileo2609 Site Admin
Anmeldedatum: 20.02.2006 Beiträge: 6115
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Verfasst am: 23.07.2008, 19:53 Titel: |
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Oder an einen Dispokredit, der wird ganz schnell fällig. Die Zinsen lassen wir dabei aussen vor.
Grüsse galileo2609 |
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Karl Site Admin
Anmeldedatum: 14.02.2006 Beiträge: 1457 Wohnort: Zürich, Schweiz
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Verfasst am: 24.07.2008, 09:46 Titel: Ad-hoc Überlegung |
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Hallo,
was die Verdampfung von BHs betrifft, bin ich unwissend. Aber wenn ich mir das so auf die Schnelle überlege, komme ich auf folgendes:
Um das virtuelle Teilchenpaar zu generieren, ist Energie notwendig, die dem Gravitationsfeld des BHs entstammt. D.h., dass die Masse des BHs dementsprechend um einen Betrag $ \Delta M = \Delta E $ geringer wird. Das eine Teilchen verschwindet im BH, führt ihm also wieder einen Teil von $ \Delta M $ zu, das andere Teilchen entweicht und nimmt seine Energie/Masse mit. Unterm Strich wird die Masse des BHs um die Masse des entweichenden Teilchens reduziert.
Kann das stimmen?
LG,
Karl _________________ „Wo ist meine kleine gelbe Chinalackdose?“ Der ganz normale Wahnsinn |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006 Beiträge: 1714
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Verfasst am: 25.07.2008, 10:01 Titel: Re: Verdampfen von Schwarzen Löchern |
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Hi Martin,
Blacky2 hat Folgendes geschrieben: |
Das Verdampfen von Schwarzen Löchern wird ja mit dem Modell erklärt, dass bei der Paarbildung von virtuellen Teilchen am Ereignishorizont (oder knapp außerhalb) ein Teilchen in das Loch fällt, während das andere entweichen kann.
Ich kapier nicht, wieso dadurch die Masse des Schwarzen Loches geringer werden soll. |
Ja, das ist das typische am Teilchenbild. Man kann es nur wirklich verstehen, wenn man die zugrunde liegenden quantisierten Feldtheorien versteht. Dann aber braucht man's nicht...
Die theoretisch korrekte Beschreibung von virtuellen Teilchen ist ein Feldtheoretischer Zugang. Quantenmechanische Felder wechselwirken miteinander und mit anderen Feldern durch den Austausch von "Paketen aus quantisierten Größen". Diese Pakete bezeichnet man vereinfacht als virtuelle Teilchen. Beispiel: Ein Neutrino saust auf ein Neutron zu und bekommt im elektroschwachen Feld dieses Neutrons Energie, Impuls und Ladung mit, so dass sich das Neutron in ein Proton umwandelt und das Neutrino als Elektron den Wechselwirkungsort verlässt. Das ist die feldtheoretische Beschreibung. Die Beschreibung im Teilchenbild lautet: Ein Neutrino tauscht mit dem neutron ein geladenes W-Boson aus.
Hier ist es etwas anders: Das feldfreie Vakuum ist kein leerer Raum, es von einem Quantenfeld im Grundzustand, dem soganannten Vakuumzustand erfüllt. Transformiert man diesen Vakuumzustand in ein gleichförmig, gleichmäßig bewegtes Koordinatensystem, so bleibt er wie er war. Das ist das Relativitätsprinzip. Der Vakuumzustand ist relativistisch. Transformiert man aber in ein beschleunigtes Koordinatensystem, so ergibt sich ein Teilchenstrom in Beschleunigungsrichtung. Aus der Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitation folgt nun direkt, dass aus jedem Gravitationsfeld ein Teilchenstrom nach außen fließt. Dieser Strom ist die Hawking-Strahlung. Sie erfolgt überall im Feld, wo der Vakuumzustand nicht durch mitbewegte Wände modifiziert wird und sie entzieht dem Feld Energie. Da nun aber die Energiedichte genau das ist, was eine Raumkrümmung bewirkt, wird ein Energiefluss aus dem Feld die Raumkrümmung schwächen. Ein schwarzes Loch wird damit schrumpfen, weil es Energie verliert. Was dabei innerhalb des Ereignishorizontes passiert, ist unerheblich, denn das wird uns nie erreichen. Aber wenn ausserhalb des Horizontes die Krümmung abnimmt, dann wandert der Horizont unweigerlich nach innen und das schwarze Loch schrumpft von außen her.
So und nun bin ich gespannt, ob meine Erklärung bei Erik oder Ich auf Ablehnung stoßen wird
Gruß,
Joachim _________________ Relativitaetsprinzip.Info
(Nicht mehr in diesem Forum aktiv) |
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Karl Site Admin
Anmeldedatum: 14.02.2006 Beiträge: 1457 Wohnort: Zürich, Schweiz
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Verfasst am: 25.07.2008, 10:10 Titel: |
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Klingt jedenfalls besser als meine Erklärung _________________ „Wo ist meine kleine gelbe Chinalackdose?“ Der ganz normale Wahnsinn |
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pauli
Anmeldedatum: 13.06.2007 Beiträge: 1551
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Verfasst am: 25.07.2008, 11:35 Titel: |
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Karl hat Folgendes geschrieben: | Klingt jedenfalls besser als meine Erklärung |
Ich nehme trotzdem deine weil sie leichter zu verstehen ist |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006 Beiträge: 1714
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Verfasst am: 25.07.2008, 11:36 Titel: |
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pauli hat Folgendes geschrieben: |
Ich nehme trotzdem deine weil sie leichter zu verstehen ist |
Feigling _________________ Relativitaetsprinzip.Info
(Nicht mehr in diesem Forum aktiv) |
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Aragorn
Anmeldedatum: 23.06.2006 Beiträge: 1120
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Verfasst am: 25.07.2008, 12:09 Titel: |
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Hallo Joachim,
das ist mal eine erfrischend andere Erklärung
Joachim hat Folgendes geschrieben: | Der Vakuumzustand ist relativistisch. Transformiert man aber in ein beschleunigtes Koordinatensystem, so ergibt sich ein Teilchenstrom in Beschleunigungsrichtung. Aus der Äquivalenz von Beschleunigung und Gravitation folgt nun direkt, dass aus jedem Gravitationsfeld ein Teilchenstrom nach außen fließt. Dieser Strom ist die Hawking-Strahlung. |
Bedeutet dies: auch ein Astronaut in einer beschleunigenden Rakete (die sich im flachen Raum befindet - weit entfernt vom SL) nimmt diese Hawking-Strahlung wahr?
Gruß Helmut |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006 Beiträge: 1714
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Verfasst am: 25.07.2008, 12:24 Titel: |
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Aragorn hat Folgendes geschrieben: |
Bedeutet dies: auch ein Astronaut in einer beschleunigenden Rakete (die sich im flachen Raum befindet - weit entfernt vom SL) nimmt diese Hawking-Strahlung wahr?
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Ja, dort nennt man sie aber Unruh-Strahlung.
Gruß,
Joachim _________________ Relativitaetsprinzip.Info
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sheela
Anmeldedatum: 02.03.2006 Beiträge: 37
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Verfasst am: 25.07.2008, 13:02 Titel: Hallo Joachim |
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Hallo Joachim
Hat man eigentlich einen Unruh-DeWitt-Detektor jemals gebaut oder ist das nur was theoretisches? |
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Aragorn
Anmeldedatum: 23.06.2006 Beiträge: 1120
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Verfasst am: 25.07.2008, 15:44 Titel: |
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Hallo Joachim,
vielen Dank. Deine Erklärungen gehören für mich immer zu den am ehesten verständlichen.
Damit ist auch Rösslers Behauptung "ohne Horizont keine Hawking-Strahlung" widerlegt.
Wie du bereits auf astronews erläutert hast, entsteht die Hawkingstrahlung nicht nur am Horizont sondern überall im Grav.Feld.
Gruß Helmut |
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Ich
Anmeldedatum: 29.06.2006 Beiträge: 624
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Verfasst am: 25.07.2008, 22:25 Titel: |
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Zitat: | So und nun bin ich gespannt, ob meine Erklärung bei Erik oder Ich auf Ablehnung stoßen wird |
Wie gesagt bin ich weit davon entfernt, irgendwelchem Quantenzeugs widersprechen zu wollen. Ich möchte aber noch einen interessanten Punkt herausheben und um Klärung bitten:
Wenn zwei Teilchen direkt nebeneinander sind, das eine aber gerade beschleunigt, dann wird dieses Strahlung detektieren, das andere aber nicht. Frage: ?? |
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pauli
Anmeldedatum: 13.06.2007 Beiträge: 1551
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Verfasst am: 25.07.2008, 22:44 Titel: |
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Ich hat Folgendes geschrieben: | Frage: ?? |
"Wohin verschwindet immer eine Socke?" |
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Ich
Anmeldedatum: 29.06.2006 Beiträge: 624
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Verfasst am: 25.07.2008, 23:13 Titel: |
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Zitat: | "Wohin verschwindet immer eine Socke?" |
Da zum Beispiel vermute ich einen Zusammenhang. |
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