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Ereignishorizont
 
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micha111



Anmeldungsdatum: 09.06.2019
Beiträge: 4
Wohnort: Halle (Saale)

Beitrag micha111 Verfasst am: 09. Jun 2019 00:32    Titel: Ereignishorizont Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo :-)
Nichts kann ein Schwarzes Loch verlassen. Angenommen, das Schwarze Loch emmittiert in seinem Zentrum ein Photon. Dieses Photon bewegt sich vom Zentrum Richtung Ereignishorizont und kann diesen aber nicht passieren. Was passsiert mit dem Photon, welches sich doch ständig weiter mit Lichtgeschwindigkeit bewegen muss?

Meine Ideen:
Keine Ahnung, ob sich das überhaupt beantworten lässt, da hinter dem Ereignishorizont die bekannte Physik vlt. nicht mehr gilt?
Günther



Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 220

Beitrag Günther Verfasst am: 10. Jun 2019 10:26    Titel: Antworten mit Zitat

Im Inneren eines Schwarzen Loches enden zeit- und lichtartige Geodäten in der Singularität. D.h. alles einschließlich Licht bewegt sich in "Richtung" Singularität (r-Koordinate nimmt ab).

Das gilt beispielsweise für eine durch den Ereignishorizont gefallene Taschenlampe (die Gezeiteneffekte klammern wir mal aus), deren abgestrahltes Licht sich lediglich auf einer anderen Bahn bewegt, wie sie selbst. Ein exakt am Ereignishorizont radial nach außen abgestrahltes Photon entweicht gerade nicht, fällt aber auch nicht in die Singularität.
Jacques



Anmeldungsdatum: 30.05.2019
Beiträge: 66

Beitrag Jacques Verfasst am: 10. Jun 2019 23:03    Titel: Re: Ereignishorizont Antworten mit Zitat

micha111 hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Hallo :-)
Nichts kann ein Schwarzes Loch verlassen. Angenommen, das Schwarze Loch emmittiert in seinem Zentrum ein Photon. Dieses Photon bewegt sich vom Zentrum Richtung Ereignishorizont und kann diesen aber nicht passieren. Was passsiert mit dem Photon, welches sich doch ständig weiter mit Lichtgeschwindigkeit bewegen muss?

Meine Ideen:
Keine Ahnung, ob sich das überhaupt beantworten lässt, da hinter dem Ereignishorizont die bekannte Physik vlt. nicht mehr gilt?

Vorausgesetzt, daß auch im Loch-Innern Naturgesetze gelten, dann können wir uns überlegen, daß mit einem Photon nur genau das passiert, was immer geschieht, wenn sie in einem Gravitationsschacht aufsteigen. Sie tun das wie alle Materie um den Preis ihres Impulses. Wenn Dein Photon, wie Du forderst, partout exakt aus dem Ursprung aufsteigt (ob das jetzt eine sinnvolle Annahme ist, mal dahingestellt, dort könnte ein gewaltiges Gedränge herrschen) , wird es seinen Impuls vollständig aufgebraucht haben, wenn es am Ereignishorizont auftauchen würde: Ein Photon der Frequenz 0. Daher der Name Ereignishorizont: Da ereignet sich nichts (mehr). Die einzige photonisch permanente Bewegungsform ist imho der von Günther vorgeschlagene periodische Orbit. Was mit Deinem senkrechtstartenden Photon eher nichts wird.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11929

Beitrag TomS Verfasst am: 11. Jun 2019 09:19    Titel: Antworten mit Zitat

Am einfachsten erkennt man diese Zusammenhänge anhand der Lichtkegel, die durch die Gravitation “gekippt” werden. Innerhalb des Ereignishorizontes existiert keine Richtung mehr, die den Abstand zur zentralen Singularität vergrößert. Am Ereignishorizont selbst sind alle radial auslaufenden Lichtstrahlen bei konstantem Radius “eingefroren”; das bedeutet jedoch nicht, dass sie sich nicht bewegen würden; aus Sicht eines einfallenden, massebehafteten Beobachters bewegen sich diese Lichtstrahlen, wenn er sie beim Überqueren des Horizontes wahrnimmt, mit Lichtgeschwindigkeit.


58DA039D-030A-42BC-A390-42F6B2DC7613.jpeg
 Beschreibung:
Space-time plane of light cones appear to close up the Schwarzschild radius, and then cross it.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Günther



Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 220

Beitrag Günther Verfasst am: 11. Jun 2019 17:00    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
aus Sicht eines einfallenden, massebehafteten Beobachters bewegen sich diese Lichtstrahlen, wenn er sie beim Überqueren des Horizontes wahrnimmt, mit Lichtgeschwindigkeit.

Wobei das lokal immer der Fall ist, unabhängig von der Position des Beobachters.
micha111



Anmeldungsdatum: 09.06.2019
Beiträge: 4
Wohnort: Halle (Saale)

Beitrag micha111 Verfasst am: 19. Aug 2019 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für eure Antworten. Aber ein Photon mit der Frequenz 0 kann ich mir trotzdem nicht so richtig vorstellen... 😉
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 11929

Beitrag TomS Verfasst am: 19. Aug 2019 14:47    Titel: Antworten mit Zitat

micha111 hat Folgendes geschrieben:
Aber ein Photon mit der Frequenz 0 kann ich mir trotzdem nicht so richtig vorstellen...

Wo sollte das hier eine Rolle spielen?

Unter der Voraussetzung, dass ein Photon existiert, und dass ihm ein Wellenvektor k zukommt, wird die Frequenz omega des Photons von einem Beobachter mit Viergeschwindigkeit u definiert - und entsprechend wahrgenommen bzw. gemessen - als Projektion



Die Größe



ist dabei eine Lorentzinvariante d.h. für beliebige Bezugsysteme und Beobachter identisch.

Wenn ein Beobachter in seinem eigenen Ruhesystem mit



einem Photon die Frequenz Null zuschreibt, dann folgt zunächst



damit aufgrund der o.g. Invariante auch



und somit



Der Nullvektor wiederum ist der einzige lorentzinvariante Vektor. Die o.g. Argumentation gilt demzufolge in jedem anderen Bezugsystem und für jeden beliebigen anderen Beobachter. D.h. wenn ein Beobachter einem Photon die Frequenz Null zuschreibt, dann schreiben alle anderen Beobachter mit beliebigen u ihm ebenfalls die Fequenz Null zu:



Die einzig konsistente Interpretation eines Photons mit Frequenz Null ist demnach “kein Photon”.

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