Beiträge von Kalle66 im Thema „Theorie über d. Geburt/Gestalt des Weltalls (lang)“

Hi,
Die Masse eines SL lässt sich durch Objekte, die einfach nach den Keplerschen Gesetzen darum herum fliegen berechnen. Die Gravitationskonstante gilt schließlich als konstant, sonst hätten wir noch ganz andere Probleme.
Also beobachte einen Stern in z.B. ein Lichtjahr Entfernung um das zentrale SL in der Milchstraße und schreibe Dir auf wie weit entfernt und wie schnell der Stern um das SL herumfliegt. Dir Regeln sind genau die gleichen Regeln wie beim Mond um die Erde. Geschwindigkeit kann man durch Dopplerverschiebung der Lichtemission bzw. im Radiobereich, da das Zentrum opt. von hier aus leider nicht sichtbar ist, direkt messen, anhand der Position auch die Entfernung zum SL und bei wiederholter Messung auch die Umlaufzeit, was dann schon redundant ist und der Sicherheit dient. Damit steht die Masse des SL dann ziemlich genau fest. Ähnlich geht man bei der Massenbestimmung einer Galaxie vor ... und stellt fest, dass außen, wo man vermutet, dass alles etwas langsamer kreisen müsste wie innen, dennoch eine viel zu hohe Kreisgeschwindigkeit gefahren wird. Die Sterne müssten "aus der Kurve im Graben" landen, gäbe es da nicht eine kugelförmig geformte Masse um die Galaxie herum, eben die vermutete "Dunkle Materie", dann plötzlich passt wieder alles. Die hat eine Wirkung wie eine Steilkurve für die Außenspur.

Es ist allerdings müssig alle Einzelheiten aufzuführen, die da eine Rolle spüren. Aber mit Gas, Staub, ein paar Sonnen etc. kommst Du in der Kosmologie nicht weit. Da war man schon im letzten Jahrhundert weiter. Nimm z.b. Neutrinos, von denen es im Weltall nur so wimmelt, die fliegen durch die Erde, wie Licht durch eine entspiegelte Glasscheibe (ein anderes Beispiel). Dabei sind Neutrinos in der Kernphysik ganz alltäglich, ohne die gäbe es keine Atombombe, keine Sonne, nur sehen kann man sie kaum und es hat bis in die 80er Jahre gedauert, diese nachzuweisen.

Kosmologie ist nun mal nichts zum anschauen, anfassen und vorstellen. Hätte Gott das gewollt, würde er uns nicht nur einen Menschenalter leben lassen, sondern ein Weltenalter, und hätte uns ein paar Sinnesorgane verpasst, von denen wir heute noch nur träumen können. Kosmologie ist nun mal abstrakt, genauso wie Quantenphysik, Welle-Teilchen-Dualismus von Licht und noch so einige andere Phänomene.

Gruß

Hi Fabian,
(sichtbare) Materie ist nur eine Zustandsform, die wir sehen können, neben Licht (als Energieform). Daneben zeigen Überlegungen zur Gesamtmasse der Galaxien, dass ein weitaus größerer Masseanteil für uns unsichtbar ist, weil keine Wechselwirkung mit Licht besteht (Dunkle Materie). Weitere Überlegungen, die bisher beobachtungstechnisch eher bestätigt als widerlegt werden, zeigen, dass es noch eine "Dunkle Energie" geben muss. Soweit wir unser Universum und die stattfindenden Prozesse verstehen, sind Schwarze Löcher (SL) zwar für die Sternentwicklung bedeutsam, weil die "supermassiven SL" zur Galaxienbildung beitragen. Aus kosmologischer Sicht sind sie allerdings entbehrlich. SLs verändern praktisch nichts an der Materien- und Energieverteilung im Universum und sind auch nicht in Lage, mehr als nur einen winzigen Bruchteil der Materie wieder zu vereinen. Auch nicht über gedanklich unvorstellbare Zeiträume. Eher das Gegenteil, denn die Raumausdehnung macht mit fortschreitender Zeit die Konzentration von Materie via Gravitation noch schwerer. Nichts anderes leisten SL, wobei sie dabei auch noch bis zu 30% der Materie(!) in elektromagnetische Strahlung umwandeln (effektiver schafft das kein anderer physikalischer Prozess im heutigen Universum), die ebenfalls nicht eingesammelt wird.

Insofern werden SLs als Quelle des kosmologischen Urknalls derzeit nicht in Betracht gezogen.

Es gibt noch eine Reihe anderer Überlegungen, wodurch bestimmte kosmologische Theorien faktisch auszuschließen sind: Raum und Zeit können nicht unendlich groß und alt sein, dann müssten - vereinfacht gesagt - Lichtreste aus anderen Universen inzwischen auch bei uns zu sehen sein, wenn man die Universen als "Inseln" im Raum-Zeit-Meer betrachten will. Eine sog. Steady-State-Theorie, dass es nur ein Universum schon die ganze Zeit gegeben habe, scheidet ebenfalls aus, denn es wäre gravitativ so nicht stabil. usw. Es führt zu weit jetzt das alles aufzuführen. Aber bei jeder neuen kosmologischen Theorie macht die Naturwissenschaft heute die grundlegenden Tests: Passen die gemachten Beobachtungen zur Theorie oder nicht. Erlaubt die Theorie, dass eine Erde die Sonne umkreist, dass Dinos die Erde bevölkert haben, wir zum Mond fliegen konnten, die Erde einen Eisenkern hat, dass Licht 3E+8m/s schnell ist, ein Elektron 9E-31kg wiegt usw. (Anthropisches Prinzip). An diese Regeln halten sich selbst die "Philosophen", wollen sie ernst genommen werden. Hilfreich ist oft auch ein Blick in die Geschichte, in der viele Theorien, ja schon diskutiert wurden, viele inzwischen als überholt gelten.

Was nicht hilft, sind Theorien, die sich selbst einer Überprüfung entziehen. Da befindet man sich dann mehr im religiösen Bereich wieder, weil man dann glauben muss, was man nicht wissen kann und wird. Es geht um die theoretische Überprüfbarkeit als einer der Grundlagen jeder wissenschaftlichen Theorie.

Sobald man über das innere Verhalten eines SL etwas behauptet, muss es zumindest theoretisch überprüfbar sein, sonst schweigt man besser, wie es die heutige Wissenschaft tut. Wenn ein SL bis zum Platzen anwachsen kann, dann müssten wir doch das Platzen (zumindest das Verschwinden des geplatzten SL) beobachten können, oder? Und wenn dies in vielen Universen seit ewiger Zeit passiert (Ich sach immer: Vorsicht mit dem Unendlichkeitsbegriff.), dann gibt es ein ganzes Urknall-Feuerwerk um uns herum. Komisch, dass wir nix davon merken.

Das ist halt wie bei Columbus. Nimmt man an, dass die Erde rund ist, dann muss man auch über die "Rückseite" (Richtung Westen) nach Indien segeln können.

Gruß

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nun, betrachten wir einen großen Stern, mit 10 oder mehr Sonnenmassen, der später als Supernova explodieren und als Schwarzes Loch enden wird:
Zu Beginn ist er (noch) kein Schwarzes Loch. Sein Ereignishorizont ist 0 bzw unendlich klein, obwohl er stolze 10 Sonnenmassen hat.
Bei der Supernova werden die äußeren Hüllen abgesprengt und der verbleibende Kern kollabiert zu einem Schwarzen Loch. Obwohl der verbleibende Kern nur noch 3 Sonnenmassen hat, bildet er jetzt einen Ereignishorizont dem nichts entweichen kann.
Wieso haben 3 Sonnenmassen einen Ereignishorizont, 10 Sonnenmassen aber nicht?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Betrachte doch einfach mal die Schwerkraftentwicklung innerhalb eines Planeten. Wir merken die Schwerkraft auf der Erdoberfläche als Fallbeschleunigung bzw. als Körpergewicht. (Besser als mit der Gewichtskraft (Waage) lässt sich die Schwerkraft über die Pendeldauer eines Referenzpendels mit fester Armlänge und Pendelgewicht - z.B. die Ganggenauigkeit einer Pendeluhr - messen. Je höher die Fallbeschleungigung desto schneller geht die Pendeluhr.)

Und nun folgendes Gedankenspiel: Wir bauen einen Liftschacht a la Jules Verne und zwar bis zum Mittelpunkt der Erde. Hier oben auf der Oberfläche ist die Fallbeschleunigung 9,81m/ss im Erdmittelpunkt sicherlich = 0 m/ss. Wie entwickelt sich die Fallbeschleunigung dazwischen? Ach so, mit jedem Meter Richtung Erdzentrum zieht die Masse über mir ja dagegen. (Genaugenommen - den mathematischen Nachweis spare ich mir - verbleibt immer nur die Masse, die sich Richtung Zentrum innerhalb der gedachten Kugelschale befindet. Also bei 2000 km Tiefe, der Teil der Erdmasse von der Mitte bis zum Radius 4775km (die 2000 km dicke Schale oberhalb des Liftes bis zur Oberfläche von 4775 bis 6775 km hebt sich nämlich gegenseitig auf). Faktisch auf der Erde nimmt kurz die Fallbeschleunigung etwas zu, weil der Eisenkern dichter ist, innerhalb des Eisenkerns geht die Fallbeschleunigung langsam aber sich auf 0 zurück. (Wobei ich mir da sogar nicht sicher bin, ob der Dichteunterschied zwischen Erdmantel und Kern ausreicht, dass die Fallbeschleunigung etwas zunimmt. Idealisiert gilt in homogenen Materialien, dass die Masse im Kubik (3. Potenz) der schrumpfenden Kugelgröße abnimmt, die Fallbeschleunigung aber nur im Quadrat der schrumpfenden Entfernung zur Mitte zunimmt und das linear zur Masse (Newtonsche Schwerkraftgesetz). Ergo nimmt innerhalb des homogenen Eisenkerns die Fallbeschleunigung einfach linear Richtung Zentrum bis auf Null ab.

Gleiches gilt für eine Sonne mit 10 Sonnenmassen und 50 Mio Km Sonnendurchmesser. Wenn aber die Sonne kollabiert und auf 100km schrumpft (mal einfach so angenommen), dann kann ich mich auch dem Zentrum bis auf 100km nähern, ohne dass auch nur ein Kilo Masse in der Schale darüber verloren ginge. Die Fallbeschleunigung nimmt quadratisch zu, die Masse aber nicht ab.

Und alles, was man für ein SL braucht ist eine Fallbeschleunigung von a= 3E+8 m/ss (=LG) für irgendeinen Kugelradius x. Dann kollabiert alles innerhalb dieser Kugel zu einem SL, der Rest draußen fällt nach. Die Entstehung eines SL bei einer Supernova passiert bildhaft genau deshalb, nicht weil da 10 Sonnenmassen sind, sondern weil eine Druckwelle 7 Sonnenmassen wegsprengt und Inneren die Masse so auf den Kern komprimiert, dass um diesen herum, die Fallbeschleunigung kurz diesen kritischen Wert übersteigt. Dadurch kollabiert dieser Kern zu einem SL, der Rest stürzt nach. (In Wirklichkeit sind die Prozesse noch viel komplizierter, nur würde das den Rahmen hier sprengen.)

Man muss halt schon nachrechnen und sich nicht nur auf sein Bauchgefühl verlassen. [;)]

Gruß

Hallo Robert,
manche Deiner Vorstellungen gingen mir auch durch den Kopf ... bis ich dann entweder mal nachgerechnet habe oder ein freundlicher Mitstreiter mir mit ein paar einfachsten Formeln bestimmte Dinge "ausgetrieben" hat. Z.B. (ohne Gewähr auf Vollständigkeit [;)]:
Hinsichtlich der Materiekonzentration in SL möchte ich Dir nur folgendes sagen. Die Erde kreist schon erfolgreich seit 4,5 Mrd um die Sonne und das in einem Abstand, der kosmisch betrachtet gleich Null ist. Wenn Du stattdessen zwei SL mit Sonnenmassengrößenordnung (Supernovareste) nimmst, und sie in 150 Mio.km Abstand umeinander kreisen lässt ... wie lange könnten die das dann treiben? M.M.n. sehr sehr lange. Du brauchst Dir nur die Kugelsternhaufen anzuschauen, wo Hunderttausende Sonnen auf engsten Raum einander umkreisen, ohne sich zu treffen - und das seit Milliarden Jahren. Mit anderen Worten: Die Bahnbewegungen der sichtbaren Materie sind viel stabiler als Du annimmst. Dank Kepler kennen wir ja die Grundlagen. [:)]

Die dunkle Materie (die Du zumindest nicht anzweifelst) kriegst Du mangels Kompression (keine el.mag.Wechselwirkung) erst gar nicht in ein SL zusammengepresst, und die macht ja den größeren Teil aus. Die Strahlungsenergie (im Sinne als Massenäquivalent) sammelst Du praktisch auch nicht mehr ein. Und - ganz am Rande gefragt - wie sollen sich zwei SL jemals treffen, wenn der Raum sich dazwischen schneller ausdehnt, als dass sie sich aufeinander zubewegen können?

Dein Spiel mit den Federn finde ich fast belustigend. Verwechsle aber nicht Kraft mit "Arbeit" (Energie), es kommt nicht auf die Anzahl der Federn an, sondern auf die Arbeit, die zum Zusammendrücken gebraucht wird. Und beim "Loslassen" unterliegen die beschleunigten Federteile der Grenze, nicht schneller als das Licht weggedrückt zu werden. Was bei einem Hubschrauber noch funktioniert, nämlich dass die Rotorspitzen Überschallgeschwindigkeit erreichen, geht bei LG nicht mehr ... solange man Einsteins RT nicht anzweifelt.

Insoweit würde ich an Deiner Stelle Dein Modell noch mal überdenken. Ob man ein SL so mit Materie/Masse vollstopfen kann, dass es "platzt" kann ich Dir nicht sagen. Die dazu notwendigen Mechanismen entziehen sich unserer Physik und sind höchst spekulativ. (Oder habe ich da was versäumt.)

Gruß

PS: Hilfreich wäre, Deine Vorstellung vom Universum hinsichtlich der Materiedichte mal zu überdenken. Schon in unserem Sonnensystem ist vor allem nur "leerer Raum". Ein Modell für's Wohnzimmer mit Maßstab 1:150Mrd (Erde 1m von der Sonne weg) macht das deutlich: Die Sonne ließe sich aus einem Stück Würfelzucker schnitzen. Die Erde wäre für's Auge nicht mehr sichtbar (im Submillimeterbereich). Und Saturn wäre da schon im "Garten" (knappe 10m weg).