26.11.2017, 21:04
(26.11.2017, 19:32)Martin schrieb: Hm. Sind „Schwarze Löcher“ nicht immer das Produkt massereicher kollabierter Sterne? Das würde voraussetzen, dass es vor dem Urknall schon ein körperliches Universum mit Sternen gab. Was wiederum ein Indiz für ein pulsierendes Universum wäre.
Wie kommst du auf so etwas? Ich mag nicht gänzllich ausschießen, dass es schon ziemlich früh im der Geschichte des Universums schwarze Löcher gab. Aber prinzipiell sind sie eher "Abfallprodukte", wie übrigens auch wir selbst.
Es gab anfangs nur die ganz leichten Atome, Wasserstoff und ein bisschen Helium. Und das musste sich dann erst mal durch mehrere Generationen von Sternen fressen und zwischendurch immer wieder in Supernovas explodieren, bis überhaupt mal Kohlenstoff entstehen konnte, der für unsere Existenz unabdinglich ist. Zwei Dinge brauchen wir am allernötigsten. Wasser und Kohlenstoff. Es mag oder könnte vielleicht woanders auch siliziumbasierte Lebensformen geben, Silizium verhält sich chemisch und physikalisch relativ ähnlich wie Kohlenstoff.
Nein, diese Spaltungs- und Fusionsprozesse sind in unserem Universum, in seiner Physik und seiner Chemie, also in den Naturgesetzen, angelegt. Am Ende läuft es immer auf Eisen hinaus. Du kannst Energie gewinnen, indem du leichtere Kerne zu schwereren fusionierst. Und du kannst Energie auch gewinnen, indem du schwere Kerne spaltest (was offenbar im irdischen Maßstab sehr viel leichter ist). Aber am Ende landest du immer beim Fe. Da geht es nicht mehr weiter. Um Eisen zu spalten oder zu fusionieren, musst du immer mehr Energie hineinstecken, als du herausbekommst.
Und wir hatten 13,74 Milliarden Jahre Zeit bisher, damit im Weltraum alles mögliche ablaufen kann. Wir sind erst relativ am Anfang der Entwicklung, auch wenn für unser lokales Sonnensystem schon in ein paar Milliarden Jahren Schluss mit lustig sein wird.
Und natürlich können in mehr als 10 Milliarden Jabren schwarze Löcher entstehen, indem einfach die Gravitation ihre Wirkung tut. 13 komma nochwas Miliarden Jahre sind eine verdammt lange Zeit, da kann viel passieren. Am Anfang sind es nur Sterne, möglicherweise Doppelsternsysteme, also zwei Sterne, die umeinander kreisen und nirgends gibt es eine Singularität. Und sie üben aber Gezeitenkräfte aus gegeneinander. Das entzieht ihnen Rotationsenergie, so dass sie immer enger umeinander kreisen und irgendwann verschmelzen. Denn gibt es eine Gravitationswelle, und möglicherweise ist jetzt ein schwarzes Loch entstanden. Oder ein Stern mit mehr als 1,3 Sonnenmassen fängt an, Helium zu verbrennen. Dann gibt es eine Supernova, und du hast auch ein schwarzes Loch. Oder du hast im unspektakulärsten Fall nur Staubteilchen, die durchs Weltall trudeln. Selbst die können sich während langer Zeiträum erst zu Sternen und dann zu schwarzen Löchern zusammenballen. Oder zwei Neutronensterne kollidieren. Und, und, und....
Du brauchst lediglich genügend Masse in einem begrenzten Raum. Dann entsteht dein schwarzes Loch von ganz alleine. Wie das genau geschieht, ist egal. Das schwarze Loch kennzeichnet sich hinterher nur durch drei Dinge: Die Fläche des Ereignishorizonts, eine eventuelle Rotation, und eine eventuelle elektischen Ladung. Wobei die Ladung eher theoretisch ist, die kannst du eigentich gleich wieder vergessen. Denn die gliche sich relativ schnell wieder aus, wenn es eine gäbe. Der Ladungsaustausch zwischen einem schwarzen Loch und dem Rest des Universums funktioniert ganz gut.
Und die Fläche des Ereignishorizonts ist quasi das Maß für die Masse, die da auf einem Punkt konzentriert ist. Manche sagen auch, für die Information, die reingefallen ist. Aber dann müsste der Ereignishorizont mehr wachsen, wenn ich ein Buch oder eine DVD reinwerfe, als wenn ich einen gleich schweren Stapel blankes Schreibmaschinenpapier reinwerfe. Er müsste auch mehr wachsen, wenn ich ein Exemplar des Augsburger Telefonbuchs reinwerfe als eine Ausgabe von Grass' "Blechtrommel". Im Telefonbuch stehen zweifellos mehr "Informationen" (was nicht heißt, dass es das "bessere Buch" ist.) Das kommt mir also ziemlich unsinnig vor. Schwarze Löcher können nicht lesen oder DVDs abspielen, die können nur Materie schlucken. Die Fläche des sphärischen (nicht ganz, im Fall des rotierenden schwarzen Lochs) Ereignishorizonts ist proportional zu der Masse, die in der Singularität konzentriert ist. Und das schwarze Loch und natürich damit auch.sein Ereognishorizont, können nun eben rotieren oder nicht. Wenn nicht, ist der Horizont sphärisch, also eine Kugel, ansonsten halt ellipsiod, so wie die Erde auch. Das ist so gut wie alles, was es darüber zu wissen gibt.
Und trotzdem sind sie hochinteressant. Nämich vor allem, wenn man sich vorstellt, was wäre, wenn man in eines hinenspringen würde, wie weiter oben beschrieben. Einer der interessantesten Effekte wurde übrigens noch nicht beschrieben; einer der Hauptgründe, warum man das nicht überleben könnte. Die Schwerkraft würde lokal sehr unterschiedlich sein. Sie würde sich, schon vor dem Übertreten des Ereignishorizonts im Meterbereich um Großenordnungen unterscheiden. Man würde also in die Länge gezogen wie eine Nudel, alleine das würde einen schon umbringen bei diesem Versuch.