Singularität

HAWAII JOE · Gast

warum sollen sie den nicht existieren?? also warum wollten physiker früher oder auch heute nicht das sie existieren...warum verbietet die natur sowas; also was verträgt sich da den nicht? (jedenfalls steht das wo) ich frag das weil das mir so vor die füße geworfen wurde ich aber nich weis warum....

Lancelot · Anmeldungsdatum: 22.09.2004 Beiträge: 148 Wohnort: Sachsen

wer sagt denn das sie nicht existiert?

Gast

hawking versucht das zu beweisen und früher sagten die leute das es sie nicht gibt weil sowas nicht vorkommen kann....es geht mir nicht darum das es sie nicht gibt oder gibt ich würd gern wissen was die leute daran auszusetzten hatten

NetFalcon · Anmeldungsdatum: 28.09.2004 Beiträge: 14

wenn man definitionen angibt, dann müssen zb für die physik ja auch immer stimmen.
Sollte die singularität feststellbar sein, dann müssten viele der einfachsten physikgesezte neu für diese ausnahme überdacht werden

Nikolas

Da hilft Dachdecker2 sicher gerne dabei Big Laugh

[tschuldigung, der musste mal sein]

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

das problem ist, dass in einer singularität die uns bekannten Naturgesetze nicht mehr gelten und man eine singularität somit auch nicht beschreiben kann. die hohe gravitation würde die Zeit ins unendliche strecken, usw.
und wenn die begriffe "Zeit" und "unendlichkeit" vorkommen tut sich die physik immer schwer^^

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Die Bedingungen in unmittelbarer Nachbarschaft der Singularität wären einfach zu extrem, und sind deswegen unbeschreibbar (zu viel unendlich), da stimme ich zu.
Allerdings könnte ich mir auch vorstellen, dass viele Physiker die Singularitäten ablehnen, weil sie ihrem gesunden Menschenverstand nicht gehorchen (wie am Anfang der Quantenmechanik -siehe Einstein-, nur dass die jetzt als vorläufig wahr eingestuft ist).

Gruss
MI

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

naja, viele glauben ja dass eine Singularität gar nicht wirklich zu unserem Universum gehört, insofern wid es da schon schwer
und einen grossen nutzen dürfte uns eine singularität au nicht bringen, weil es zwar theorien gibt, mit denen man mini schwarze löcher erzeugt, ich seh das Ganze dann aber doch als zu problematisch und schlichtweg gefährlich an

kommando_pimperlepim · Anmeldungsdatum: 15.11.2004 Beiträge: 133

ich denke auch, das hängt mit zeitgeist und subjektiven dingen zusammen. genauso als einstein die quantentheorie verflucht hatte, da hatte er auch keine fakten dagegen, sondern fand die gesamte theorie nach seinen persönlichen vorstellungen unästhetisch und tat das mit dem spruch gott würfelt nicht ab.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ja gut aber eine Subjektive Einstellung hat nichts mit dem Wahrheitsgehalt einer Theorie zu tun^^
Man nimmt ja an, dass das Universum aus einer solchen Singularität entstand, somit war die Singilarität vor dem Universum. Und da die Kausalität in der QM keine grosse Rolle spielt, kann man nicht annehmen, dass in der Singularität die selben Gesetze gelten. Man nimmt an, dass in diesem Zustand die 4 Naturkräfte zu einer "Überkraft" verschmolzen, d.h die Gravitation, die elektromagnetische kraft und die starke und die schwache kernkraft konnten als eine einzige Kraft aufgefasst werden, die alle gleich gelten. Ist in unserem Universum ja bekanntlich nicht so. Dann kommt wie gesagt die Unendlichkeit ins Spiel, denn eine Singularität ist ein punkt, d.h sie hat die Dimension 0. In diesem punkt muss unendlich viel Energie enthalten sein, um das Universum zu bilden. Besser gesagt, die Energie, die in der Singularität enthalten ist, muss auf ein unendliches Mass komprimiert sein, nämlich auf einen punkt der dimension 0

dachdecker2

@Tox: *grins*

Singularitäten mag es wohl geben (das hängt sicher damit zusamen, dass bei allen möglichen Gesetzen (z.B. die Kraftgesetze) Variablen im Nenner stehen, die 0 werden können (z.B. der Abstand)). Ich stelle jetzt mal die Behauptung in den Raum, dass sich auch existierende Singularitäten nicht in der Natur als singulär zeigen, weil in der Praxis die Variable under dem Bruchstrich nicht null werden kann.

Beispiel:
Einem Schwarzen Loch kann man keine Infos darüber entlocken, was bei der Singularität (abstand zur S. = 0) vor sich geht, weil man nichts beobachten kann, was innerhalb des Schwarzschildradius gelegen ist. Mögliche Berechnungen wären also rein spekulativ.

anderes Beispiel
Man kann nicht den Abstand zwischen 2 Teilchen 0 werden lassen, weil sich durch Physikalische Gesetze, die dann an Einfluss gewinnen, dafür sorgen, dass betreffende Teilchen Reagieren oder man die nötigen Kräfte nicht einprägen kann.

3. Beispiel
Die kapazität eines Kondensators müsste ja unendlich werden, wenn ich den Abstand 0 mache. Dabei hab ich dann nur das Problem der Isolaton Augenzwinkern

. Schon bei sehr kleinen Abständen hätte ich probleme mit dem Tunneleffekt, mit der Kraft, die auf die Platten wirkt...

Mathematisches Problem dabei:
Was würde es mir nutzen, wenn ich (wegen einer Division durch 0, die ich ja als Grenzwert berechnen kann) + oder - unendlich herausbekomme? damit könnte man keine Erkenntnisse gewinnen. Die null selbst ist deswegen meiner Meinung nach ohnehin nicht interessant.

Was sagt Mero dazu? Von ihm hab ich schon lange nichts gelesen - weiss jemand ob es ihm gut geht?

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Ich beteilige mich an der Diskussion mal mit einem Zitat von Roger Penrose
aus der deutschen Übersetzung seines Artikels: Black Holes, Scientific American, 5/1971.

Wenden wir uns jetzt der Situation im Inneren eines schwarzen Lochs und der dort existierenden
Raumzeitsingularität zu. Da mit "Singularität" ein Bereich gemeint ist, in dem die physikalische
Theorie nicht mehr gilt, stehen wir vor der merkwürdigen Situation, daß die Allgemeine Relativi-
tätstheorie ihr eigenes Scheitern vorhersagt. Vielleicht sollten wir uns darüber nicht übermäßig
wundern, denn wir betrachten die Allgemeine Relativitätstheorie ja nur innerhalb ihres Anwendungs-
bereiches als klassische Theorie. Bei hinreichend großen Raumzeitkrümmungen spielen aber vermutlich
quantenmechanische Effekte eine beherrschende Rolle. Wenn der Krümmungsradius nur noch etwa
10^(-13) Zentimeter beträgt (und damit so klein wird wie ein Elementarteilchen), müssen wir die
Quantenmechanik auf die Struktur der Raumzeit anwenden. Bis heute gibt es für diese extremen
Bedingungen jedoch noch keine befriedigende Theorie.

@bishop
Du schreibst

Gast

nya, in der Quantenphysik gibt es ja keine "wenn=> dann" Beziehungen gibt, d.h wenn ein Elektron vorher "da" war, kannst du nicht wissen, dass er nachher "dort" sein wird. Alles spielt sich ja als wahrscheinlichkeiten ab, und die Kausalität gibt es nur insofern, dass ein elektron in einer valenzbildung sehr warscheinlich zwischen den zwei Atomen sein wird als irgendwo sonst, d.h das bestimmte Ereignisse die Wahrscheinlichkeit von anderen beeinflussen.
aba ich denke das weisst du schon alles und wolltest nur wissen wie ich das in Bezug auf die Singularität meine. Augenzwinkern

tja die Singularität aus der unser Universum stammen soll, ist sehr warscheinlich quasi aus dem "nichts" entstanden, d.h es gab keine Sichtbare Ursache dafür. Somit wäre die Singularität ein Zufallsprodukt, und wenn man nun die Qm etwas ausweitet, hätte das Universum sonstwie aussehen können. Denn man hat berechnet, dass das Universum wie wir es sehen nur eine von sehr vielen Möglichkeiten ist. Somit müssen die Kräfte, wie sie in unserem Universum sind nicht zwangsläufig auch in der Singularität gegolten haben. Also kann man die Singularität nicht unbedingt mit "unseren" Formeln und Gesetzen beschreiben, da diese ja auf Axiomen und postulaten beruhen und nicht Absolut sind. ergo wäre die beschreibung einer Singularität eventuell nicht machbar, weil sie ausserhalb des Bezugssystems unseres Universums ist
so das habe ich mir so überlegt, wenn jemand was dagegen hat, soll er mir bitte bescheid sagen, weil die ganze Aussage auf meinem eigenen Mist gewachsen ist Wink

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

das da oben, das war ich=)

nachtrag: ich habe noch was gefunden, das eventuell meine Meinung untermauert

[quote=wikipedia]Die physikalischen Theorien sind in der Umgebung von Singularitäten nicht mehr gültig und können bestenfalls als Näherungen betrachtet werden.
[/wikipedia]

Gast

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

hmm okay, aber wenn sich das Elektron jetzt da und da ungefähr befindet, dann kann mit diesem nachher weiss gott was passieren, und wir haben nicht den blassesten Schimmer was genau Augenzwinkern

du hast natürlich recht, bei verschränkten Systemen gibt es eine sichere kausalität, doch gerade bei vorgängen wie ich sie beschrieben habe, ist es wesentlich, dass alles nur auf wahrscheinlichkeiten beruht smile

Relativity · Anmeldungsdatum: 25.11.2004 Beiträge: 15 Wohnort: Dresden

Ich, als Newb, muss mich jetztmal hier beteiligen. Also: Prinzipiell sind Singularitäten nichts anderes als sich u.a. in der Physik ergebende mathematische Grenzwerte. Es ist also genauso wenig bewießen, dass sie real existieren bzw. dass sie nicht existieren. Jedoch steht fest: die wenigsten Physiker glauben immer noch, dass eine Singularität am Anfang des Universums stand. Die Aussage, die in irgendeinem posting gefallen ist, dass die Singularität quasi vorm Universum da war ist...ja falsch oder vielleicht eher:sinnlos. DENN: Bekanntlich sprechen wir von der Raum-Zeit und nicht von dem raum und der zeit. Diese zwei komponenten sind laut einstein untrennbar miteinander verknüpft. stephen hawking und roger penrose haben in den 60er jahren bewiesen, dass die Zeit erst GEMEINSAM mit dem Universum entstanden ist. Insofern ist es sinnlos von einem VOR dem Universum zu reden, denn dieses Wort ist ein Tempus-Wort, wo aber keine tempus war, hat ein solches Wort keine bedeutung!! (denkt mal drüber nach!). Dies geht jedoch eher in die Philosophie über. (wobei meiner Meinung nach die Physik und die Philosophie untrennbar zusammengehören....überlege schon nächstes jahr Philosophie als NF zu belegen)
Aber nochmal zur Entstehung des Univ.: am interessantesten find ich die Theorie von J.R. Gott III und Li-Xin Li : Sie gehen davon aus und haben beweißen, dass es (matematisch) möglich ist, dass das (besser:unser) Universum sich quasi aus einer anfänglichen, wenige msec dauernden Zeitschleife selbst erschaffen hat! Sie besagt aber auch, dass unser Univ. nur eines in einem sog. Multiversum ist! Um ehrlich zu sein finde ich die (schon recht lange bestehende) Idee des Multiversum sehr geil, da für mich logisch. Wieso sollten wir das einzige Univ. sein?
MfG

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

tja das mit dem Multiversum kann man ja gerne annehmen, man kann aber per definitionem keins beobachten, auch wenns noch so toll wäre=)
und die Raumzeit... hmm
da kommt nämlich die kausalität ins spiel. wenn es keine Zeit gibt, dann kann es auch nichts geben was davor war oder etwas, was das universum ausgelöst hat. und da könnte man anfangen etwas rum zu spinnen
ich erzähle euch also ein Märchen:
vor unserem Universum existierte ein absolutes Vakuum. In diesem galt die QM. Es besteht eine gewisse sehr kleine Wahrscheinlichkeit, dass in diesem Vakuum ein punktteilchen mit unendlich grosser Energie entsteht, weil dieses nur eine unendlich kurze Zeit fortbestehen kann. Dieses Teilchen explodiert, und im Vakuum gibt es das erste Mal Energie. Dann beginnt die normale Story, mit teilchen- Antiteilchen Anihilation, der Unterschied ist nur der, dass es das universum schon davor gab, als die ultimative Leere, die gefüllt wird. Wenn man nun frägt was denn davor war kann man keine Antwort geben, weil das Universum an diesem Zeitpunkt völlig eben ist, da keine Materie da ist, die dieses krümmen könnte, temperatur wäre auch unsinnig, weil es ja weder Energie noch materie gibt, die frage ist natürlich nur, wieso dann spontan teilchen entstehen können, da kann ich nur sagen "wunder geschehen, ich habs gesehen" lalala^^ tjo wie gesagt, mein märchen klingt gar nicht so verrückt, zumindest nicht verrückter als die Multiversum theorie, in der es unendlich viele Universen gibt, die alle warum auch immer entstanden und irgendwohin expandieren. Da sieht man mal, wie schnell man sich eine welterklärende Theorie zusammenschustern kann^^

Relativity · Anmeldungsdatum: 25.11.2004 Beiträge: 15 Wohnort: Dresden

^^ du kannst nicht in einem Zuge von kausalität und Quantenmechanik reden :-) LOL Hammer

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ich muss zugeben, dass da mein fundiertes Wissen langsam versiegt^^
ich bin das Ganze aus einem anderen Blickpunkt angegangen.
ich sehe die Zeit als Veränderung an. eine Veränderung gleich welcher Art. Wenn z.b ein Teilchen sich bewegt hat, oder nicht mehr blau ist oder ähnliches ziehe ich den Schluss, dass Zeit vergangen sein muss. Wenn es nichts gibt, dass sich Verändert, so sehe ich keinen Grund vom Begriff "Zeit" zu sprechen. Dieser Zustand würde aber nur in einem völlig leeren Vakuum eintreten, wobei es ja noch die virtuellen Teilchen gibt, aber da habe ich zu wenig Ahnung von. grübelnd

Relativity · Anmeldungsdatum: 25.11.2004 Beiträge: 15 Wohnort: Dresden

ja,ja...das mit der zeit ist so ne sache Hilfe

deshalb bin ich übrigens auch der meinung, dass die philosophie auch in gewissem maße nötig ist um die physik zu praktizieren...vielleicht etwas eigenwillig, aber für mich macht es sinn. in der philosophie kann man seinem Verstand freien lauf (zum "rumspinnen", abstrahieren) lassen und in der physik wird das ganze dann objektiv betrachtet. aber das gehört nicht hierher. (paradox denn ich habs trotzdem gepostet ;-))
naja....hoffe mal, dass das physikstudium vieles klarer erscheinen lassen lässt!!

alles quarks! · Gast

Ich kann mich nur dem Beitrag anschließen, dass Singularität nur eine Theorie ist, um etwas zu erklären. was uns verbogen ist.
Es ist schließlich unmöglich Informationen, die jenseits des Ereignishorizontes ins Schwarze Loch "gesaugt" werden, wieder zu rekonstruieren.
Das wird ja schon durch Überlegungen, die beispielsweise die Schrödlinger-Gleichung mit einbeziehen (>>Wellenfunktion) deutlich.
Hierbei wird klar, dass wenn sich ein Teil der Wellenfunktion im Schwarzen Loch selbst befindet, auch die Information dieses Teils unwiederruflich verloren geht.

dachdecker2

Ich nehme meine Aussage von weiter oben wieder zurück. Singularitäten kommen in der Natur höchstwahrscheinlich nicht vor.

Warum es Singularitäten meiner Meinung nach nicht geben soll? Ganz einfach: nirgendwo ist der Nenner einer Formel tatsächlich null. Da auch ein Scharzes Loch einen Radius hat (der kleiner ist als der Schwarzschildradius), ist höchstwahrscheinlich nichteinmal in Schwarzen Löchern irgendeine Relavante Physikalische Größe (Gravitationsfeldstärke, ...) unendlich.

Hab ich da was übersehen?

Relativity · Anmeldungsdatum: 25.11.2004 Beiträge: 15 Wohnort: Dresden

dachdecker2

Sind irgendwelche Feldgleichungen, die im "hier und jetzt" gültigkeit haben, überhaupt auf pysikalische Zenarien wie den Urknall anwendbar?

Weiss jemanl mal eben den Schwarzschildradius unsererr Welt? Ich komm immer auf Werte, die den Weltradius übersteigen...

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Meinst du den Schwarzschildradius unserer Erde? Der liegt bei etwa 9mm.

dachdecker2

mit Welt mein ich alles... also richtig alles Augenzwinkern

alle bekannte Masse zusammen. Soll sich so um etwa 10^53 kg handeln... Augenzwinkern

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Achso - bei einer Masse von 10^53 Kg würde man ja theoretisch auf einen Radius von 1,5*10^26 Metern kommen - was hat denn unsere "Welt" für einen Radius?

dachdecker2

Unsere Welt soll etwa einen Radius von 15 Milliarden Lj haben, das wären 1,4 * 10^26 meter.

wir beide Wissen, dass das Universum kein Schwares Loch ist... dazu kommt noch, dass bei den 10^53 kg wahrscheinlich noch nicht die Dunkle Masse und die Dunkle Energie dabei sind...

Kann mir mal einer erklären, warum der Schwarzschildradius mit der Größe des Universums übereinstimmt? Das kann doch nicht sein.

Nikolas

Wie kann ich denn den Schwarzschildradius bestimmen?

dachdecker2

Schwarzschildraius = 2 * gamma * Masse / c²

Dabei ist gamma die allgemeine Gravitationskonstante und c ist die Lichtgeschwindigkeit.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

mich hätte interessiert woher du auf diese Masse vom Universum kommst, 10^53 klingt zwar gut, aber da ist wie du schon gesagt hast ja nicht die Dunkle Materie und Energie dabei. Ausserdem ist es imo schwachsinnig von einem Radius des Universums zu sprechen, weil sich dieses ja immer weiter ausdehnt. Also könnt ihr beide eh nur schätzen, und vllt verschätzt ihr euch ja grad gewaltig^^

dachdecker2

Warum ist es Schwachsinnig, dem Universum einen Radius zuzuordnen? Wenn du geblitzt wirst, sagst du auch nicht, dass deine Geschwindigkeit nicht konstant ist und daher die Radarmessung schwachsinnig ist, oder? Das etwas nicht konstant ist, gibt dem Messvorgang erst seinen Sinn - warum sollt man etwas messen, das schon bekannt(konstant) ist?

Wie fundiert es ist weiss ich nicht, aber die Gesamtzahl allerTeilchen im Universum soll 10^80 sein. Jedes der Teilchen hat die Masse eines Protons oder Neutrons (der überwiegende Teil der sichtbaren Materie ist bekanntlich Wasserstoff). Daraus folgt:

m = 10^80 * 1,7*10^-27 kg = 1,7*10^53 kg

etwa... es kommt ja nicht aufs Gramm an, daher ist das mit dem Verschätzen auch nicht so tragisch.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ok, sry ich war gestern auf 180, kommt nimma vor Prost

hmm ich füchte eure Berechnungen machen trotzdem keinen Sinn, weil Wikipedia sagt:

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Ich hatte das eigentlich eher als physikalische Spielerei als als ernsthafte Überlegung betrachtet smile

dachdecker2

hmm ich wills mal so sagen... Wie die Materie (oder wiemans auch immer nennen möchte) in einem Schwarzen loch angeordnet ist, ist doch bestimmt egal, oder?

achso: Wenn der Radius einer Kugel kleiner ist als ihr Schwarzschildradius, dann ist die Fluchtgeschwindigkeit von der Kugeloberfläche aus größer als die Lichtgeschwindigkeit. Lichtgeschwindigkeit ist die Fluchtgeschwindigkeit von Ereignishorizont aus.

Proyect · Gast

Singularitäten (Schwarze Löcher) sind leider nicht möglich wenn:

1. Steven Hawking mit der Verdunstung schwarzer Löcher recht hat

2. Die Zeitverzerrung an dem Schwarzschildradius Unendlich ist

Dann nämlich wird die Materie so lange langsamer, bis sie direkt vor dem Schwarzschidradius fast völlig stoppt, und schließlich verdunstet sie (Egal wie lang die Verdunstungszeit ist, denn sie ist immer noch kürzer als eine unendliche Zeitverzerrung).

Also ist ein schwarzes loch eine mehr oder weniger massive Kugel (Evtl mit schichtförmigen inneren Aufbau wg Gravitationsaufhebungen) mit etwas mehr durchmesser als dem des Schwarzschildradiusses der Masse.
Gruß
proyect

mr. black

aber das ding das auf die Singularität zufliegt und immer
langsamer wird tut dies nur von deinem Standpunkt aus.

nicht aus der Perspektive des dinges selbst.

Striky · Gast

ok ein einfaches Beispiel für eine mögliche Singularität:
Betrachtet man die Feldlinien eines Magneten stellt sich doch schnell die frage was wohl mit diesen beiden feldlinien passiert die genau senkrecht vom magneten weggehen

Ket-Vektor · Anmeldungsdatum: 18.05.2005 Beiträge: 33 Wohnort: 83278 Hilbertraum