Schwarzes Loch

veysel1990 · Anmeldungsdatum: 02.10.2013 Beiträge: 30

Meine Frage:
Ich habe mir gestern den Film Interstellar im Kino angeschaut und da blieb eine Frage offen, die ich gerne hier stellen möchte (Spoiler-Alarm!):

Das Team, das einen neuen bewohnbaren Ort finden muss, steuert auf einen Planeten zu, der sich in der Nähe eines Schwarzen Lochs "Gargantua" befindet. Wegen der gravitationsbedingten Zeitdilatation entspricht eine Stunde auf dem Planeten sieben Jahren außerhalb des unmittelbaren Einflussbereichs des Schwarzen Lochs. Als Sie zum Schiff, von wo aus sie ihre Reise begangen, zurückkehren, sind dort 23 Jahre vergangen.

Nun zu meiner Frage: Wie würde diese Zeitdilatation visuell aussehen, wenn man als Beobachter vom Schiff aus die Reisegruppe beobachten könnte? Danke im Voraus!

Meine Ideen:
Würden Sie sich im Zeitlupentempo bewegen? Und umgekehrt, wie sieht es aus, wenn ich vom besagten Planeten zum Schiff schauen könnte, würde sich alles dort sehr schnell bewegen?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18083

Ok, man beobachtet aus großer Entfernung ein nahe am Ereignishorizont befindliches Objekt. Der Einfachheit wollen wir uns nur ein vom Objekt abgestrahltes, periodisches Lichtsignal ansehen. Dieses werde (aus Sicht des Objektes, also gemessen am Ort des Objektes) mit einer Periode T sowie einer Frequenz f ausgesandt. Aus Sicht des weit entfernten Beobachters erscheint die Periode des Signals als T', d.h. gedehnt, und jedes einzelne Signal erscheint mit der Frequenz f', nämlich rotverschoben.

D.h. dass auch Bewegungen tatsächlich wie in Zeitlupe erscheinen würde.

Allerdings ist dies unrealistisch, denn wenn sich das Objekt so nahe am Horizont befindet, dass eine merkliche Zeitdilatation T'/T > 1 beobachtbar wird, dann liegt auch bereits eine extreme Rotverschiebung f'/f > 1 vor, so dass die Signale alleine dadurch praktisch unsichtbar werden, da sie aus dem sichtbaren Bereich des Spektrums auswandern. Man müsste also eher Röntgen- oder Gammastrahlen als Signale verwenden, so dass diese dann im sichtbaren Spektrum wahrgenommen werden könnten.

Soweit ich mich erinnern kann, ist der Bereich um ein großes schwarzes Loch, aus dem heraus eine merkliche Zeitdilatation resultiert, extrem schmal. D.h. das Objekt müsste sich dicht am Horizont befinden, andernfalls werden die beiden Effekte sehr schnell sehr klein.

Evtl. schau ich mir mal die Rechnungen im Detail an.

veysel1990 · Anmeldungsdatum: 02.10.2013 Beiträge: 30

Ok, danke für Deine Antwort!

Doch wie sieht es im umgekehrten Fall aus? Wird man da auch Röntgen- oder Gammastrahlen verwenden?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18083

Was meinst du mit "im umgekehrten Fall"?

veysel1990 · Anmeldungsdatum: 02.10.2013 Beiträge: 30

Wenn ich jetzt vom besagten Planeten aus zur Erde schauen könnte z.B., die sich ja ausserhalb des Wirkungsraums des schwarzen Lochs befindet. Würde sich da alles viel schneller bewegen?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18083

Bauchgefühl: ja. Wie gesagt, ich will das bei Gelegenheit mal exakt durchrechnen.

veysel1990 · Anmeldungsdatum: 02.10.2013 Beiträge: 30

Ok, vielen Dank Thumbs up!