welche Temperatur hat das Gas um ein SwLo?

    Hallo,
    mal kurz eine Frage an die, die sich damit auskennen:
    Wenn Gas von einer Akkretionsscheibe in ein SL fällt, dann wird es i.d.R. zuvor gewaltig beschleunigt. 1/3 der Lichtgeschwindigkeit ist neulich gemessen worden. Kurz bevor es den Ereignishorizont erreicht dürften die Atome oder Moleküle kaum mehr aneinander stoßen, oder? Zu groß wäre die Energie, die nötig wäre, um ein Atom z.B. wieder auf eine weitere Umlaufbahn zu bringen oder zu beschleunigen oder abzubremsen. Also rasen alle praktisch gleich schnell und parallel um ein SL herum. Ist das Gas dann nicht extrem kalt? Meine laienhafte Vorstellung von Temperatur besagt, dass die Anzahl und der Energiegehalt der Stöße untereinander die Temperatur ausmacht.(ist bestimmt zu einfach gedacht). Die kinetische Energie, die das Gas mitführt sollte nicht zur Temperatur beitragen, oder? Ansonsten könnte man ja auf der Erde auch kein Bose-Einstein-Kondensat herstellen. Vermutlich mache ich einen Gedankenfehler, oder ist das Gas wirklich kalt?
    Grüße von,
    ralf

    Hallo Ralf,


    wenn ich das richtig verstehe, hast Du hier einen Denkfehler. Das Bose-Einsteinkondensat ist extrem kalt, die Atome haben fast keine Eigenbewegung mehr. Temperatur ist die Größe der Atombewegung, nicht deren Kollision. Kollision kann Temperatur ableiten und durch Anstoßen erhöhen, aber sie ist nicht für eine bestimmte Temperatur notwendig. Dies ist wahrscheinlich ein Grund, warum die Korona so viel heißer ist als die Photosphäre der Sonne: Die Korona ist sehr ausgedünnt, Atomberührungen gibt es nur ganz selten. Die Strahlung von der Sonne heizt die einzelnen Gasmoleküle auf, diese Atome bekommen eine sehr starke Bewegung mit, können diese aber nicht wieder abgeben. Daher die hohen (Millionen Grad) Temperaturen in der Corona. Im der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch dürfte es sich ähnlich verhalten und das Gas sehr hohe Temperaturen annehmen. Einen Teil der Energie werden die Moleküle durch Synchrotonstrahlung verlieren, heiß ist es aber trotzdem, ob sie jetzt kollidieren oder nicht!


    Viele Grüße


    Stefan

    Hallo Stefan,
    vielen Dank für deine schnelle Antwort.
    OK, das war ein Denkfehler. Die Stöße geben nur die Energie weiter, die Bewegung gibt die Temperatur an.
    Aber, warum kann man auf der Erde ein B-E-Kondensat herstellen? Diese Moleküle bewegen sich ja auch und zwar gleichförmig um die Erde und sie haben damit Bewegung und kinetische Energie. Nur zueinander haben sie keine Bewegung mehr. Das selbe würde ich jetzt für eine Akkretionsscheibe annehmen.
    Ich scheine das Prinzip der Temperatur noch nicht verstanden zu haben. Was ist mit den Protonen des Sonnenwindes, wenn sie in den weiten Weltraum fliegen. Haben die dann immer noch (einzeln) 2 Mio.°C, oder haben sie gar keine Temperatur mehr? Irgendwie scheint die Bewegung ja nur dann eine "Temperatur zu machen" wenn sie chaotisch ist und es Zusammenstöße gibt.
    Viele Grüße,
    ralf

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: 30sec</i>
    Was ist mit den Protonen des Sonnenwindes, wenn sie in den weiten Weltraum fliegen. Haben die dann immer noch (einzeln) 2 Mio.°C, oder haben sie gar keine Temperatur mehr? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Einzelne Teilchen haben keine "Temperatur".
    Temperatur ist eine makroskopische Größe.
    Klassisch muss sich zwischen den Teilchen ein Gleichgewicht einstellen und es ergibt sich eine Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung. Jeder dieser Verteilungen wird eine Temperatur zugeordnet.
    Wenn man einen Zustand erzeugen kann, indem alle Teilchen die gleiche kinetische Energie haben (wie du meinst beim Ereignishorizont), dann wäre da mMn keine sinnvolle Temperatur mehr zuzuordnen.

    Ok, das mit der Temperatur und dem Gleichgewicht ist verständlich, wenn auch irgendwie "weich". Können z.B. 3 Atome zusammen eine Temperatur bilden? Ober was ist, wenn diese, oder ein paar mehr, kurzfristig beschleunigt werden, wie Bälle, die auf der Ladefläche eines LKW umherrollen und sich bei einer Beschleunigung an einer Seite treffen und häufiger und heftiger zusammenstoßen? Aber ich schweife ab, das soll hier nicht das Thema sein.
    Angenommen es ist wirklich so, dass die Teilchen alle gleichförmig um ein SL kreisen, und egal, ob man nun sinnvollerweise eine Temperatur angeben kann oder nicht, könnten sich diese Teilchen wie ein Bose-Einstein-Kondensat verhalten?
    Gruß,
    ralf

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: 30sec</i>
    <br />Also rasen alle praktisch gleich schnell und parallel um ein SL herum. Ist das Gas dann nicht extrem kalt? Meine laienhafte Vorstellung von Temperatur besagt, dass die Anzahl und der Energiegehalt der Stöße untereinander die Temperatur ausmacht.(ist bestimmt zu einfach gedacht).
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nein, stimmt schon. Für die Atome und Ionen der Scheibe gilt eine Geschwindigkeitsverteilung, die sich der gemeinsamen Bewegung um das SL quasi überlagert. Wegen der Stöße der Teilchen hat das Gas eine Temperatur und emittiert elektromagnetische Strahlung, die Astronomen messen können.

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