Gibt es schwarze Loecher?

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

Ich habe mal irgendwo gehoert, dass bei der Entstehung eines schwarzen Loches durch Verdichtung von Materie die Zeitdilatation dazu fuehre, dass die tatsaechliche Enstehung eines Schwarzschild-Bereiches in der Eigenzeit eines aussenstehenden Beobachers nach t=inf verschoben werde. Lediglich in der Eigenzeit eines Objektes, dass selber in das enstehende schwarze Loch fliegt wuerde sich der Schwarzschildbereich in dem Moment bilden, indem dieser durchquert wird. Das wuerde dann bedeuten, dass es im beobachtbaren Universum keine schwarze Loecher gibt, man Sie aber "erfahren" kann, wenn man selber hineinfliegt.

Weiss jemand was dazu oder hat es gar selber gerechnet?

Gruss,

Wolfgang

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3400

Hallo,

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ein starkes indirektes Ergebnis fand man 2002 durch S2 / Sagittarius A* im galaktischen Zentrum.

https://de.wikipedia.org/wiki/Sagittarius_A*

(Kriege ich nicht in URL eingebunden.)

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

Ja, das ist bekannt.
Die starke Emission von Gravitonen muss aber nicht zwangslaeufig bedeuten, dass sich im beobactbaren Universum tatsaechlich ein Scchwarzschildbereich gebildet hat. Vielleicht werden die Gravitonen im Entstehungsprozess emittiert, und die Singularitaet entsteht trotzdem erst bei t -> inf?

Wolfgang

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht ...
Wo es mehrere konsistente Möglichkeiten gibt, wird man vorläufig bei
der einfachsten (mit den wenigsten Zusatzannahmen) bleiben - wie im Krimi.

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

zur Klaerung:
ich gehoere nicht zu den Leuten, die die ART anzweifeln oder verbessern moechten.
Ich frage mich schlicht, ob GEMAESS ART bei der Entstehung eines schwarzen Loches die Zeitdilatation den Schwarzschiildbereich vor einem aussenstehenden Beobachter "verbirgt".

Wolfgang

Jacques · Anmeldungsdatum: 30.05.2019 Beiträge: 66

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

Der Link geht bei mir leider ins Leere.
Unter
https://physics.stackexchange.com/questions/415484/does-an-expanding-event-horizon-swallow-nearby-objects
steht aber, dass ein Beobachter an der Oberflaeche des Balles in endlicher Eigenzeit den Schwarzschildradius passiert - ein aussenstehender Beobachter dies aber erst bei t=inf beobachtet.
Heisst das in der Konsequenz, dass ein Schwarzschildradius R>0 fuer einen aussenstehenden Beobachter grundsaetzlich erst bei t=inf beobachtbar ist?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18068

Günther · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 305

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

ja o.k., das ist die Definition eines Ereignishorizontes.
Meine Frage:
Die Entstehung eines schwarzen Loches koennte fuer einen aussenstehenden Beobachter doch auf zwei (wohlunterscheidbare?) Arten ablaufen, von denen vermutlich nur eine mit der ART vereinbar ist:

Szenario A):
Zu einem endlichen Zeitpunk t1 macht es Peng und ein Beobachter sieht (bemerkt, berechnet, ...) dass sein beobachtbares Universum ploetzlich ein "Loch" mit endlichem Durchmesser R0 aufweist, aus dem Licht erst bei t=inf zu ihm dringen kann. (R0 kann natuerlich auch langsam anwachsen - hat bei t1<inf aber ein R0>0. In diesem Fall wuerde ich sagen, der Beobachter "sieht" ein "real existierendes" schwarzes Loch.

Szenario B):
Ein Beobachter stellt fest, dass sich in einem Bereich seines beobachtbaren Universums ein Bereich bildet, aus dem Licht immer laenger braucht, um zu Ihm zu gelangen. Er rechnet aus, dass bei t=inf kein Licht mehr zu ihm gelangen wird. Aber zu jedem Zeitpunkt t2 < inf gibt es fuer jeden Punkt (r) seines Universums ein Laufzeit t3(r)<inf fuer das Licht von r zu ihm. In diesem Fall wuerde ich sagen, der Beobachter sieht der Entstehung eines schwarzen Loches zu, das sich fuer ihn aber erst bei t=inf gebildet haben wird. Zum Zeitpunkt t2 gibt es in diesem Szenario z.B. kein wohldefiniertes R0>0.

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Das Problem liegt in "zu jedem Zeitpunkt". In der einen Gleichzeitigkeitsdefinition bildet sich plötzlich so ein r, in der anderen liegt eben dieses r in unendlicher Zukunft.
Das Gleichzeitigkeitsproblem ist in der ART nochmal deutlich schwieriger als in der SRT. Entsprechend muss man auch noch vorsichtiger mit reinen Orts (r) - und Zeitangaben (t1) sein. Das funktioniert nicht.

wolfgang6444 · Anmeldungsdatum: 22.09.2011 Beiträge: 11

Ja das ist ein guter Punkt:
Abstaende sind ja ueber die Lichtlaufzeit definiert. Demnach liegt der Ereignishorizont in unendlicher Entfernung. Im zweidimensionalen Analogon ist das dann die bekannte nach unten ins Unendliche gedehnte Gummimatte.
In Szenario 2 waere die dann wohl asymptotisch ein Kegel, dessen Spitze unendlich tief liegt.
In Szenario 1 wuerde die Delle asympotisch in einen vertikalen Zylinder mit Radius R0> 0 auslaufen.
Kann das ein aussenstehender Beobachter unterscheiden?

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Ich sag nochmal was dazu.

Die Frage, ob "jetzt" ein SL existiert oder nicht ist eh vollkommen irrelevant, genauso wie in der SRT das "Andromeda-Paradox". Zwischen gleichzeitigen Ereignissen gibt es keinerlei kausale Verbindung, die haben nichts miteinander zu tun. Interessant sind nur Ereignisse in unserer kausalen Vergangenheit oder Zukunft.

Relevant ist also zum ersten: Können Signale vom SL zu uns gelangen, die uns etwas anderes zeigen als ein klassisches, rundes, "haarloses" SL? Die Antwort darauf hat Jacques gegeben: Alle Abweichungen von diesem Endzustand werden exponentiell kleiner, mit Zeitkonstanten typischerweise im Bereich von Millisekunden bis Stunden.
Das heißt, der Endzustand wird nie mathematisch exakt erreicht. Aber die verbleibenden Abweichungen sind nach kurzer Zeit beliebig klein, für alle praktischen und auch theoretischen Zwecke vernachlässigbar. Wir haben also nach kurzer Zeit etwas, das ununterscheidbar von einem klassischen SL ist.

Relevant ist zum zweiten: Wenn wir Signale zum SL senden, finden die etwas anderes vor als ein klassisches SL? Die Idee wäre z.B., dass man fast lichtschnell eine Sonde hinschickt und dort all die Dinge "eingefroren am EH" vorfindet, die je in das SL gefallen sind.
Auch das ist nicht der Fall. Wenn "jetzt" etwas ins SL fällt, kann man eine bestimmte Zeit angeben, ab der man dieses Etwas nicht einmal mehr mit Lichtgeschwindigkeit erreichen könnte. Nach dieser Zeit ist es also so, dass man zwar zum SL reisen kann, dort aber nichts anderes als ein leeres, klassisches, ungestörtes SL vorfindet.

Also in Summe: Wenn man das SL ein bisschen zur Ruhe kommen lässt, dann ist weder in Signalen, die uns erreichen, noch in Signalen, die wir senden, irgendetwas anderes als ein klassisches SL auffindbar. In diesem Sinne ist es wohl zulässig zu sagen, dass es dieses SL gibt.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18068

Das ist eine sehr schöne Erklärung, insbs. weil sie auch darauf abhebt, dass die Existenz von etwas zum “jetzigen Zeitpunkt”, also für mich betrachtet “jetzt” irrelevant bzw. rein theoretisch ist.

Praktisch muss es darum gehen, etwas beobachten zu können, der eben etwas prinzipiell nicht beobachten zu können. Und dabei ist die kausale Vergangenheit oder Zukunft relevant, nicht raumartige Abstände, also im weitesten Sinne die Gegenwart von geeignet bewegten, jeweils mit mir am selben Ort befindlichen Beobachtern.

Und insofern existiert tatsächlich ein für einen Außenstehenden prinzipiell unbeobachtbarer Bereich der Raumzeit, von dessen Existenz man sich jedoch selbst überzeugen kann, wenn man die Position des Außenstehenden aufgibt und hineinfliegt.