Materie und Energie

[clausadi]

Was also möchtest du mit deiner Bemerkung sagen?

Och... Nichts weiter.
Mir genügt das schon um zu beweisen, dass du anscheinend immer noch im Dunkeln tappst.

Ok ...

Wem aber willst du etwas beweisen? Dir selbst?

Und bezüglich welcher Sache tappe ich noch im Dunkeln?

[Scrypt0n]

Denn würde das Gravitationsfeld nicht auf die Satelliten einwirken, würden sie sich auf einer Geraden von der Erde entfernen.

Nö

Doch - ohne das Gravitationsfeld der Erde (und damit ohne der Erde) würde sich der Satellit auf einer Geraden von uns entfernen.

denn ein Satellit bewegt sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf seiner Umlaufbahn

Richtig; und diese Umlaufbahn gäbe es nicht, gäbe es die Erde und damit das Gravitationsfeld nicht.

Denn Satelliten fallen nicht vom Himmel

Immer wieder fällt Weltraumschrott vom Himmel - auch das falsifiziert dich somit.

Nö

Doch, das tun sie.

Würde man die Umlaufbahnen von Satelliten verlangsamen, würde die Fliehkraft abnehmen; die Folge ist dann dessen Absturz.
Dass sie nicht vom Himmel fallen, wie du feststellst, liegt also nicht daran, dass das Gravitationsfeld sie nicht erfasst sonder alleine daran, dass dessen Fliehkraft die Anziehungskraft ausgleicht.

Nö

Doch - nachweislich! :0)

denn die These, dass ein Gleichgewicht aus Zentripetalkraft (Erdanziehungskraft) und Fliehkraft einen Satelliten in der Umlaufbahn halten, ist...

... mathematisch sowie experimentell bestätigt.

[Flavius]

Halman hat geschrieben:
Laut physikalischen Erkenntnissen beträgt die Gesamtenergie des Universums null.

==> Nö, denn die Sonne strahlt ja jede Menge Energie ab (Licht und Wärme). Und selbst der interstellare Raum strahlt Energie ab. Denn Materie strahlt Energie ab. Folglich ist die Energie des Alls ungleich Null.

Energie = Innen-Wirkungsvermögen.
Energie ist der Materie innewohnendes Wirkungsvermögen.

Selbst schwarze Löcher stoßen riesige Energie-Packete weit in den Weltraum hinaus.

[ThomasM]

Selbst schwarze Löcher stoßen riesige Energie-Packete weit in den Weltraum hinaus.

Das stimmt nicht.

Das, was man beobachtet und was man benutzt, um schwarze Löcher zu identifizieren, wird durch die Materie (i.d.R. interstellarer Staub) erzeugt und abgestrahlt, die von außen in ein schwarzes Loch hineinfällt, nicht vom schwarzen Loch selber.

Das schwarze Loch selber strahlt Hawking Strahlung ab, was aber bei den massereichen schwarzen Löchern des Universums unmessbar schwach ist.

[Flavius]

Das stimmt nicht.

Das, was man beobachtet und was man benutzt, um schwarze Löcher zu identifizieren, wird durch die Materie (i.d.R. interstellarer Staub) erzeugt und abgestrahlt, die von außen in ein schwarzes Loch hineinfällt, nicht vom schwarzen Loch selber.

Das schwarze Loch selber strahlt Hawking Strahlung ab, was aber bei den massereichen schwarzen Löchern des Universums unmessbar schwach ist.
Als Einstein sagte, dass Gott nicht würfelt, warf Gott erst eine Münze und lachte danach.

. -- Interessant. Ich las aber vor kurzem Gegenteiliges; nämlich, dass riesige Energie-Mengen durch "schwarze Löcher" in's All hinausgestossen werden. Bin aber kein Kosmologe.

[Halman]

Das stimmt nicht.

Das, was man beobachtet und was man benutzt, um schwarze Löcher zu identifizieren, wird durch die Materie (i.d.R. interstellarer Staub) erzeugt und abgestrahlt, die von außen in ein schwarzes Loch hineinfällt, nicht vom schwarzen Loch selber.

Das schwarze Loch selber strahlt Hawking Strahlung ab, was aber bei den massereichen schwarzen Löchern des Universums unmessbar schwach ist.
Als Einstein sagte, dass Gott nicht würfelt, warf Gott erst eine Münze und lachte danach.

. -- Interessant. Ich las aber vor kurzem Gegenteiliges; nämlich, dass riesige Energie-Mengen durch "schwarze Löcher" in's All hinausgestossen werden. Bin aber kein Kosmologe.

Bei diesen riesigen Energiemengen handelt es ich um die Jet-Strahlen, wie im Bild zu sehen.

Bildquelle

Diese Jets werden nicht vom Schwarzen Loch direkt abgestrahlt, sondern von der außerhalb des Ereignishorizonts² von der Materie, die sich in unmittelbarer Umgebung um das Schwarze Loch aufgrund der extremen Gezeitenkräfte zu ultraheißem Plasma erhitzt wird. Ein großer Teil dieses Plasmas schießt, begleitet von lichtschnellen Gammastrahlen, mit fast Lichtgeschwindigkeit aus den Polregionen des Schwarzen Loches weit in die tiefen des Alls. Dies hat GAR NICHTS mit der Hawking-Strahlung zu tun.,
Das Rote in im Bild ist die schnell rotierende Akkretionsscheibe, welche sich aus hineinfallender Masse gebildet hat.

Die Hawking-Strahlung wird der mir bekannten Theorie zufolge direkt vom Ereignishorizont abgestrahlt und vermindert die Masse im Schwarzen Loch selbst. Diese Strahlung ist allerdings sehr schwach.

²Hawking vertritt hier inzwischen eine andere Theorie, welche einen Ereignsihorizont vermeidet. Mehr zum Thema s. hIER.

[Pluto]

Ich las aber vor kurzem Gegenteiliges; nämlich, dass riesige Energie-Mengen durch "schwarze Löcher" in's All hinausgestossen werden. Bin aber kein Kosmologe.

Bei diesen riesigen Energiemengen handelt es ich um die Jet-Strahlen, wie im Bild zu sehen.

Könnte es nicht sein, dass es sich um Hawking-Strahlung handelt.
Mich würde interessieren, was Flavius wo genau gelesen hat.

Die Hawking-Strahlung wird der mir bekannten Theorie zufolge direkt vom Ereignishorizont abgestrahlt und vermindert die Masse im Schwarzen Loch selbst. Diese Strahlung ist allerdings sehr schwach.

Sie mag schwach sein, aber ihre Temperatur (=Energiegehalt) muss enorm hoch sein, damit überhaupt Teilchen von einem S/L entweichen können. Deshalb spricht man heute von einer "Feuerwand" die das S/L umgibt.

[Halman]

Ich las aber vor kurzem Gegenteiliges; nämlich, dass riesige Energie-Mengen durch "schwarze Löcher" in's All hinausgestossen werden. Bin aber kein Kosmologe.

Bei diesen riesigen Energiemengen handelt es ich um die Jet-Strahlen, wie im Bild zu sehen.

Könnte es nicht sein, dass es sich um Hawking-Strahlung handelt.
Mich würde interessieren, was Flavius wo genau gelesen hat.

Ja, eine Quelle wäre erhellend.

Die Hawking-Strahlung wird der mir bekannten Theorie zufolge direkt vom Ereignishorizont abgestrahlt und vermindert die Masse im Schwarzen Loch selbst. Diese Strahlung ist allerdings sehr schwach.

Sie mag schwach sein, aber ihre Temperatur (=Energiegehalt) muss enorm hoch sein, damit überhaupt Teilchen von einem S/L entweichen können. Deshalb spricht man heute von einer "Feuerwand" die das S/L umgibt.

Semiklassiche Quantgravitation und Superstringtheorien sind nicht gerade meine Stärken, dies ist mehr etwas für unsere echten Fachleute.

Im Spektrum-Artikel Feuertaufe fürs Äquivalenzprinzip wird erläutert, wie Forscher überhaupt auf die Feuerwand kamen.
Die Hawking-Strahlung, so wie ich Hawking sie in seinem Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" beschreibt (semiklassischer Ansatz zur Quantengraviatation, also die Vereinigung von nichtklassischer Quantenfeldteorie mit der klassischen ART, die Gravitation ist also noch nicht quantisiert) die nach im benannte Strahlung als eine extrem energiearme Strahlung, schwarze Löcher sind also sehr dunkelgrau und je massereicher sie sind, je mehr ähnelt dies einem perfektem Schwarz.
Um das Informationsparadox zu lösen, schlugen Polchinski und seine Motarbeiter vor, dass zum einen die "Teilchenpaare" der Hawkung-Strahlung miteiander verschränkt seien und zum anderen die mit aller Hawkingstrahlung verschränkt seien, um so zu gewährleisten, dass die physikalischen Informationen über hineingefallende Obejekte in der Hawking-Strahlung erhalten bleiben.
Das Problem dabei ist, dass dies der "Monogamie der Verschränkung" widerspricht. Polchinskis Lösung besteht darin, die Verschränkung zwischen den Teilchenpaaren der Hawkung-Strahlung zu kappen und DIES würde - ähnlich dem Aufbrechen molekuarer Verbindungen - sehr viel Energie freisetzen und so die Feuerwand am Ereignishorizont erzeugen.
Dieses Modell verstößt allerdings gegen das Äquivalenzprinzip der ART, gem. dem ein Astronaut den Ereignishorizont beim Hineinfallen ins Schwarze Loch gar nicht bemerken sollte (die Gezeitenkräfte lasse ich hier mal unberücksichtigt), der Ort der Ereignishorizontes also äquivalent mit jedem anderen Ort des Gravitationsfeldes sein sollte (sofern ich hier einen Fehler gemacht habe, bitte ich um Korrektur).
Im Artikel wird ein Forscher disbezüglich zitiert:

"Bei der Auswahl erschienen uns Feuerwände als die weniger verrückte Option", berichtet Marolf.

Wie es scheint, hat man die Wahl, entweder für die Informationserhaltung der Quantenmechanik und damit für Feuerwände und gegen das Äquivalenzprinzip der ART zu plädieren, oder aber gegen die Informationserhaltung der Quantenmechanik und damit gegen Feuerwände zu stimmen und für das Äquivalenzprinzip der ART zu plädieren.
Wie Du dir sicher denken kannst, hagelte es zu Marolfs Position Kritik:

Der Artikel mischte die Physikergemeinde gehörig auf. "Zu behaupten, Einsteins Äquivalenzprinzip aufzugeben sei die bessere Wahl, war einfach unverschämt", sagt Jacobson. Bousso stimmt zu und meint: "Eine Feuerwand kann nicht einfach im leeren Raum auftauchen, ebenso wenig wie eine Backsteinmauer plötzlich aus dem Nichts kommt und einem ins Gesicht schlägt. Wenn Einsteins Theorie am Ereignishorizont nicht gilt, dann müssen sich Kosmologen eher fragen, ob sie überall in vollem Umfang gilt."

Im Nachfolge-Artikel "Es gibt keine Schwarzen Löcher" löst Hawking das Dilemma damit, dass der die Unschärfe der Quantenmechanik auf den Ereignishorizont anwendet und somit der scharfe Ereignishorizont keine Rolle mehr spielt und stattdessen der scheinbaren Horizont dominiert:

Zitat Andreas Müller (Astrophysiker):
Hawkings Lösung: Der Scheinbare Horizont

... Aufgrund von Quanteneffekten sei der scharf definierte Ereignishorizont der ART "aufgeweicht". Ereignishorizont und scheinbarer Horizont können sich voneinander unterscheiden, mal ist der Ereignishorizont größer – z. B. wenn das Loch durch Materieaufsammeln und damit seine Masse wächst; mal ist der Ereignishorizont kleiner, z. B. wenn das Loch durch das Aussenden von Hawking-Strahlung schrumpft. Da der wesentliche neue Horizont der scheinbare sei, spiele bei Schwarzen Löchern der Ereignishorizont keine Rolle mehr. Da dieser wiederum Schwarze Löcher definiert, kam es zu der wirkungsvollen Schlagzeile "Hawking: Es gibt keine Schwarzen Löcher".

Soweit ich diesen Artikel verstanden habe, folgt aus Hawkings durchaus eleganter Lösung, dass es in der Nachbarschaft eines Schwarzen Loches zu Raumzeitfluktuationen kommen sollte.
Derzeit scheint mir dies alles noch recht spekulaiven Charakter zu haben. Ein Forscher sagt hierzu:

Zitat von Don Page:
"Für manche mag die Annahme, dass es keinen Ereignishorizont gibt, vielleicht radikal klingen. Doch wir haben es hier mit extremen Quantenbedingungen zu tun – und man weiß noch nicht einmal genau, was Raumzeit überhaupt ist, geschweige denn, ob eine klar abgegrenzte Region existiert, die man als Ereignishorizont ansehen könnte."

Das Schlusswort soll hier ein Zitat des Forschers sein, der die Feuerwand in die physikalische Diskussion brachte.

Zitat von Polchinski:
"In Einsteins Gravitationstheorie unterscheidet sich der Horizont eines Schwarzen Lochs nicht so sehr von jedem anderen Teil des Weltraums" ... "In unserer eigenen Nachbarschaft lassen sich aber keine Raumzeitfluktuationen beobachten: Sie ereignen sich einfach zu selten auf großen Skalen."

[Pluto]

Im Spektrum-Artikel Feuertaufe fürs Äquivalenzprinzip wird erläutert, wie Forscher überhaupt auf die Feuerwand kamen.
Die Hawking-Strahlung, so wie ich Hawking sie in seinem Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" beschreibt (semiklassischer Ansatz zur Quantengraviatation, also die Vereinigung von nichtklassischer Quantenfeldteorie mit der klassischen ART, die Gravitation ist also noch nicht quantisiert) die nach im benannte Strahlung als eine extrem energiearme Strahlung, schwarze Löcher sind also sehr dunkelgrau und je massereicher sie sind, je mehr ähnelt dies einem perfektem Schwarz.

Auf einem so schnelllebigen Gebiet wie die moderne Physik ist das von dir erwähnte Buch von Hawking heute "Asbach".
Nach den neusten Überlegungen liegt wohl der Grund warum wir keine hochenergetischen Teilchen messen, darin, dass diese nach ihrem Entstehen sehr energiereich sein müssen, um dem Gravitationsfeld des S/L überhaupt zu entkommen. Das ist kein Widerspruch zur Hypothese Hawkings, dass die Teilchen, wenn sie denn entweichen, nur relativ langsam sind.

Wie es scheint, hat man die Wahl, entweder für die Informationserhaltung der Quantenmechanik und damit für Feuerwände und gegen das Äquivalenzprinzip der ART zu plädieren, oder aber gegen die Informationserhaltung der Quantenmechanik und damit gegen Feuerwände zu stimmen und für das Äquivalenzprinzip der ART zu plädieren.

Es gilt drei "Festungen" der Physik zu vereinbaren.
1.) Die Informationserhaltung
2.) Das Äquivalenzprinzip
3.) Die Unitarität, bzw. die Erhaltung der Normierung von Messungen --eine Grundlage der Quantenphysik

Die neusten Überlegungen gehen dahin, von diesen Dreien das Äquvalenzprinzip zu opfern. Damit wäre Einsteins Theorie zum ersten Mal gefährdet, und müsste ergänzt oder entsprechend modifiziert werden. Deshalb spricht man von der "Feuerwand" als Widerspruch zur ART.
[Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=_8bhtEgB8Mo]

KEINE leichte Entscheidung für die Experten.

[seeadler]

es est doch immer wieder faszinierend - zumindest für mich - festzustellen, wie sehr man doch einem einmal verfestigten "Wissen" hörig geworden ist, und wie wenig man deshalb in der Lage zu sein scheint, jenes Wissen dann trotz Probleme objektiver Interpretation aufgeben zu können - in die Tonne zu kloppen, wie Pluto immer wieder gerne gerade bei mir fordert. Wenn dies ein Hawking mit seinen eigenen Theorien tut, dann scheint irgendwie die Welt auf den Kopf zu stehen, und man versucht krampfhaft, liebgewonnene Theorien vom Erzeuger der selben zu trennen. Dabei wird sich Hawking ganz sicher etwas gedacht haben, wnen er zum Beispiel behauptet, es gibt keine Schwarze löcher, und somit keinen Ereignishorizont.

Eine banale lösung dafür, zur Bestärkung seiner sich selbst widersprechenden These von Hawking besteht ja in dem von mir eigentlich shcon seit Jahren postulierten Hinweis, dass es sich hierbei einfach um ein "perspektivisches" Problem handelt. Denn wenn ich das Größenverhältnis zwischen Schwarzen Loch und meiner mich umgebenden inertialen Beobachtungswelt verändere, dann stelle ich sehr schnell fest, dass sich auch die Eigenschaften eines Schwarzen Lochs in dem Maße verändern, wie ich meine verhältnismäßige Position zu diesem Objekt verändere. Anders ausgedrückt: werde ich ganz sicher etwas anderes seitenes des Schwarzen Lochs wahrnehmen, wenn meine Geschwindigkeit beispielsweise 262000 km/s betragen würde. Nicht nur, dass jenes Objekt scheinbar kleiner wird, nein, auch die zuvor erkennbaren "Oberflächenmerkmale" haben sich ebenfalls verändert.

Darum noch einmal mein Hinweis - in eigener Sache - Es ist ein Unterschied, ob ich ein Schwarzes Loch beobachte, welches sehr klein ist, oder eben sehr groß. Es gibt auch Schwarze Löcher mit mehreren Tausenden, Millionen und Milliarden von Lichtjahren Dimension. Doch ab einer bestimmten Größe können wir diese nicht mehr als solche wahrnehmen, weil wir dann im Verhältnis zu jenem Objekt viel zu "nahe" dran sind und sogar Teil des Phänomens werden, obwohl wir noch entsprechend weit entfernt sind. So können wir dann auch nicht mehr einen Ereignishorizont wahrnehmen, weil wir selbst ein Teil dieses Ereignishorizont geworden sind. Es verschwimmen die zuvor aufgesetzten relativen Grenzen, und es werden Dinge sichtbar, die zuvor verborgen waren, bzw verändern sich beobachtbare Phänomene...usw...

Vielleicht musste ja Hawking irgendwann selbst einmal über seine Thesen schmunzeln, so, wie ich meine auch das Schmunzeln von Planck erkannt zu haben, wenn man seine so genannten "Planck-einheiten" verwendet, ohne wirklich zu merken, was sie noch alles offenbaren können....

Gruß
Seeadler