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Blacky2
Anmeldedatum: 20.07.2008
Beiträge: 5
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 Verfasst am: 26.07.2008, 13:09 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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| Karl hat Folgendes geschrieben: |
Um das virtuelle Teilchenpaar zu generieren, ist Energie notwendig, die dem Gravitationsfeld des BHs entstammt.Karl |
Genau das ist mein Verständisproblem. Die Energie des virtuellen Teilchenpaars stammt doch nicht vom Gravitationsfeld des BHs. sondern kommt aus der Vakuumenergie.
Da freunde ich mich lieber mit der Erklärung von Joachim an, auch wenn ich sie nicht ganz versteh.
Gruß, Martin |
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El Cattivo
Anmeldedatum: 22.04.2007
Beiträge: 1556
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| Verfasst am: 26.07.2008, 16:03 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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| Blacky2 hat Folgendes geschrieben: |
Genau das ist mein Verständisproblem. Die Energie des virtuellen Teilchenpaars stammt doch nicht vom Gravitationsfeld des BHs. sondern kommt aus der Vakuumenergie.
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Hi Blacky2
Galileo hat es schon erwähnt, diese 'Vakuumenergie' kann man sich vorstellen, wie ein Dispokredit, der schnell wieder zurückezahlt werden muss. Die entstehenden Teilchenpaare leihen sich quasi die Energie aus den Vakuum, verschwinden dann wieder und geben die geliehene Energie wieder zurück. So bleibt der Energieerhaltungssatz gewahrt.
Nun kommt das schwarze Loch ins Spiel. Dadurch, das ein Partner ins Loch fällt und der andre wegstrahlt, ist der Energieerhaltungssatz gebrochen. Das Universum würde an Energie gewinnen. Damit der Energieerhaltungssatz gewahrt wird, muss das schwarze Loch oder englisch so schön BH abgekürzt, Energie verlieren. Sonst würdest du summa summarum ein plus an Energie haben. Das schwarze Loch kann Energie, nur in Form von Masse verlieren (Wenn es keine Drehimpuls hat). Ergo muss Masse verschwinden, damit der Energieerhaltungssatz gewahrt bleibt.
So, Joachim möge mich exekutieren, wenn meine etwas andere Erklärung völliger Humbug ist...
mfg |
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Powerniki
Anmeldedatum: 18.05.2008
Beiträge: 22
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| Verfasst am: 26.07.2008, 16:04 Titel: |
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Ja, ich wäre wirklich dankbar, wenn Joachim mir (und Blacky?), als Leien, die nichtso mit der Qantenphysik vertraut sind, seine Erklärung etwas "verständlicher " ausdrücken würde.
mit freundlichen Grüßen,
Andreas
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Er wurde gemordet und musste des Todes sterben, denn zu den Lustbarkeiten der Menschen ... wollen die Lampen brennen, und im Gottesdienst, wenn die Liebe zu aller Kreatur gepredigt wird, will die Kirche erstrahlen im feierlichen Lichterglanz. |
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Uli
Anmeldedatum: 09.06.2006
Beiträge: 472
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| Verfasst am: 26.07.2008, 18:09 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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| El Cattivo hat Folgendes geschrieben: |
...
So, Joachim möge mich exekutieren, wenn meine etwas andere Erklärung völliger Humbug ist...
mfg |
Ich denke, Joachim wird dich für diese Erklärung nicht liquidieren. 
Die Vorstellung, dass da unentwegt virtuelle Teilchen und ihre Antiteilchen aus dem Vakuum enstehen und wieder vergehen, ohne dass sie zu bemerken sind, ist nach meinem Verständnis eher ein Bild, das wir uns von der Physik machen als die Physik selbst.
Wenn solche Paare direkt nachweisbar werden sollen, dann müssen diese virtuellen Teilchen eben reell werden, und dann muss unterm Strich die Energiebilanz stimmen ... und das Vakuum ist kein Reservoir, dem unbegrenzt Energie entzogen werden kann. Es bleibt nur die Wechselwirkung mit dem Gravitationsfeld des SL.
Ich finde, deine Erläuterung recht treffend.
Gruß,
Uli |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006
Beiträge: 1714
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| Verfasst am: 27.07.2008, 15:19 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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Hi Uli,
| Uli hat Folgendes geschrieben: |
Wenn solche Paare direkt nachweisbar werden sollen, dann müssen diese virtuellen Teilchen eben reell werden, und dann muss unterm Strich die Energiebilanz stimmen ... |
Nun erklärt aber gerade dieses Bild nicht, wie denn die Teilchen reell werden. Dass eines vom Ereignishorizont verschluckt wird, soll das andere reell machen? Wiegt nicht so ein Modell den Leser in eine Sicherheit, etwas verstanden zu haben, das in Wirklichkeit viel komplizierter ist?
Der Punkt ist, dass virtuelle Teilchen in einem Inertialsystem in einem beschleunigten System real sein können und umgekehrt. In einem schwarzen Loch (oder allgemein in gekrümmter Raumzeit) haben wir nun den Fall, dass unterschiedlich beschleunigte Raumbereiche aneinandergrenzen. Hierdurch können die virtuellen Teilchen, die von einem stark gekrümmten Raumbereich in einen weniger stark gekrümmten übergehen, reell werden.
Ich selber bin tatsächlich auch kein Experte in Quantenelektrodynamik und könnte euch das sicher nicht vorrechnen. Aber das ist es in etwa, was ich den wissenschaftlicheren Erklärungen entnehme.
Gruß,
Joachim
_________________
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Uli
Anmeldedatum: 09.06.2006
Beiträge: 472
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| Verfasst am: 27.07.2008, 17:13 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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| Joachim hat Folgendes geschrieben: | Hi Uli,
...
Nun erklärt aber gerade dieses Bild nicht, wie denn die Teilchen reell werden. Dass eines vom Ereignishorizont verschluckt wird, soll das andere reell machen? Wiegt nicht so ein Modell den Leser in eine Sicherheit, etwas verstanden zu haben, das in Wirklichkeit viel komplizierter ist?
...
Gruß,
Joachim |
Hallo Joachim,
ich war davon ausgegangen, dass die Hawkingstrahlung ziemlich analog ist zur e+ - e- Paarerzeugung aus einem Photon im Feld eines Kerns (QED). Die Möglichkeit, Impuls und Energie mit dem Kern auszutauschen, ist dort der wesentliche Katalysator um den Prozess zu ermöglichen. Hier ist es der Austausch mit dem Gravitationsfeld des SL. Nach meinem Verständnis werden beide Teilchen des Paares durch diesen Energie-/Impulsaustausch reell - ganz analog zu obigem Beispiel aus der QED.
Wenn ich mich recht entsinne, enthält die Hawking-Strahlung ja auch photonische Anteile, die durch anschließende Vernichtung des entstandenen (reellen) Paares verursacht wird, d.h. der eine Partner muss nicht zwangsläufig ins SL fallen, wie du sagst.
Aber ich weiss, dass ich nichts weiss und nur Vermutungen anstelle. Wenn du oder jemand anders es besser weiß: Korrekturen sind natürlich wie immer willkommen.
Gruß,
Uli |
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El Cattivo
Anmeldedatum: 22.04.2007
Beiträge: 1556
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| Verfasst am: 27.07.2008, 17:22 Titel: Re: Ad-hoc Überlegung |
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| Joachim hat Folgendes geschrieben: |
Nun erklärt aber gerade dieses Bild nicht, wie denn die Teilchen reell werden. |
Hm, nein was im Detail passiert erklärt es nicht. Es zeigt aber, das es so sein muss, wenn der Energieerhaltungssatz weiter bestand haben soll. Eigentlich eine hübsche Umschiffung der ganzen Quantenmechanik, die eigentlich dahinter steckt... Ich habs irgendwo mal so erklärt gelesen, komm aber tunlichst nicht drauf wo.
mfg |
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Jogi
Anmeldedatum: 02.07.2007
Beiträge: 65
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| Verfasst am: 27.07.2008, 22:42 Titel: |
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Hi.
Ich denke, man muss zwischen großen und kleinen SLs unterscheiden.
| wikipedia hat Folgendes geschrieben: | | Schwarze Löcher stellaren Ursprungs haben jedoch aufgrund ihrer großen Masse eine geringere Temperatur als die kosmische Hintergrundstrahlung, weshalb diese Schwarzen Löcher thermische Energie aus ihrer Umgebung aufnehmen. |
In diesem ("Normal"-)Fall nimmt das SL durch die Absorption zu.
Zerfällt ein Photon der Hintergrundstrahlung knapp ausserhalb des EH in ein Paar, bleibt die Energiebilanz auch dann ausgeglichen, wenn das eine Teilchen ins SL fällt und das andere entkommt.
Kleine Sls, die "wärmer" als ihre Umgebung sind, verlieren laut der Theorie Energie.
Ich hab jetzt allerdings nur eine vage Vorstellung davon, wo die Massengrenze für Sls verläuft, ab der sie mehr Energie abgeben als aufnehmen.
Ich kann mir aber gut vorstellen, dass ein SL, das diese Grenze unterschreitet, exponentiell verdampft.
Deshalb gibt's solche Zwerge wohl auch schon lange nicht mehr, wenn es sie denn je gegeben hat.
Das Reellwerden durch WW mit dem Grav.-Feld gefällt mir eigentlich auch ganz gut, wenngleich ich hier auch einen Unterschied zwischen dem Reellwerden außerhalb und innerhalb des EH sehe.
Ich stelle mir vor, daß dies nur bei Sls mit unterkritischer Masse innerhalb des Schwarzschildradius passieren kann (wg. Grav.-Potential<max).
Dieser wird dadurch natürlich ständig kleiner, was den Prozess wiederum beschleunigt.
| Joachim hat Folgendes geschrieben: | | In einem schwarzen Loch (oder allgemein in gekrümmter Raumzeit) haben wir nun den Fall, dass unterschiedlich beschleunigte Raumbereiche aneinandergrenzen. Hierdurch können die virtuellen Teilchen, die von einem stark gekrümmten Raumbereich in einen weniger stark gekrümmten übergehen, reell werden. |
Genau das sollte beim Verdampfen passieren.
Bei einem hinreichend großen SL steht dem aber die Energieaufnahme aus der Umgebung gegenüber und überwiegt das Entrinnen, sofern es dieses hier überhaupt noch gibt.
Hier entstehen, wie Uli sagt, reelle Paare außerhalb des EH, allerdings nicht unbedingt aus virtuellen Teilchen aus dem SL (wobei ich das nicht ausschliessen möchte), sondern aus reellen Photonen der Hintergrundstrahlung.
(Das ist von meiner Seite alles nur spekulativ, wenn jemand was gesichertes dazu hat, immer her damit.)
Gruß Jogi |
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sheela
Anmeldedatum: 02.03.2006
Beiträge: 37
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| Verfasst am: 28.07.2008, 10:16 Titel: Re: Hallo Joachim meine Frage vom 25.07.2008 |
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| sheela hat Folgendes geschrieben: | Hallo Joachim
Hat man eigentlich einen Unruh-DeWitt-Detektor jemals gebaut oder ist das nur was theoretisches? |
Kannst du vielleicht noch zur Frage was sagen Joachim?
Mit freundlichen Grüßen
Christian Göpfert |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006
Beiträge: 1714
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| Verfasst am: 28.07.2008, 10:18 Titel: Re: Hallo Joachim meine Frage vom 25.07.2008 |
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| sheela hat Folgendes geschrieben: | | sheela hat Folgendes geschrieben: | Hallo Joachim
Hat man eigentlich einen Unruh-DeWitt-Detektor jemals gebaut oder ist das nur was theoretisches? |
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Nicht das ich wüsste. Alles graue Theorie.
Gruß,
Joachim
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Karl
Site Admin
Anmeldedatum: 14.02.2006
Beiträge: 1457
Wohnort: Zürich, Schweiz
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| Verfasst am: 28.07.2008, 13:23 Titel: |
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@Joachim:
Noch eine Frage zur Hawking-Strahlung. Wenn diese dadurch entsteht, dass der Vakuumgrundzustand in ein gleichmäßig beschleunigtes KS transformiert wird, dann müssten doch alle schweren Massen diese Strahlung abgeben und mit der Zeit "verdampfen"?
LG,
Karl
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„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: 28.07.2008, 19:10 Titel: |
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Hi Karl,
ich muss jetzt wieder den Ruf loswerden, ein Experte in relativistischer Quantenfeldtheorie zu sein.
Aber die Antwort steht auch in der englischen Wikipedia: Die Rechnung funktioniert so nur, wenn man den Vakuum-Grundzustand transformiert. Wenn außerhalb des Horizontes Masse ist, also nicht kollabierte Materie, dann verändert diese die Randbedingungen für den Quantentenzustand und die Hawking-Strahlung tritt nicht ein. Dafür aber bei ausgedehnten Massen gewöhnliche Schwarzkörperstrahlung, die von der Temperatur abhängt und meist eh um Größenordnungen stärker ist. Die Erde Strahlt eine ganze Menge Strahlung in das Weltall ab, bekommt aber von der Sonne noch viel mehr zurück.
Für einzelne Teilchen wird sich deine Frage ohne eine gute Theorie zur Quantengravitation nicht beantworten lassen. Ob ein Proton also durch thermische Strahlung verdampfen kann, muss ich offenlassen. Ich vermute aber, dass das nicht der Fall ist, denn es wurden bisher keine leichteren Protonen entdeckt. Die Protonenmasse scheint stabil zu sein.
Gruß,
Joachim
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as_string
Anmeldedatum: 17.05.2006
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Wohnort: Heidelberg
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| Verfasst am: 28.07.2008, 23:02 Titel: |
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Hallo!
Auch wenn ich zum eigentlichen Thema leider nichts beitragen kann, hier wollte ich doch nochmal nachhaken:
| Joachim hat Folgendes geschrieben: | Die Erde Strahlt eine ganze Menge Strahlung in das
Weltall ab, bekommt aber von der Sonne noch viel mehr zurück. |
M. E. stimmt die Aussage so nicht: Die Energiebilanz der Erde sollte ausgeglichen sein, wenn man mal von der globalen Erwärmung zur Zeit absieht. Die selbe Menge Energie sollte wieder abgegeben werden, nur mit einer Strahlung, die einer niedrigeren Temperatur entspricht.
Gruß
Marco |
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Joachim
Anmeldedatum: 20.02.2006
Beiträge: 1714
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| Verfasst am: 29.07.2008, 08:04 Titel: |
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Hi Marco,
| as_string hat Folgendes geschrieben: |
M. E. stimmt die Aussage so nicht: Die Energiebilanz der Erde sollte ausgeglichen sein, wenn man mal von der globalen Erwärmung zur Zeit absieht. |
stimmt, da habe ich nicht richtig nachgedacht.
Gruß,
Joachim
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