CERN, Teilchenphysik & Co.

[Chipart]

Allerdings liefern die Graviationswellen schon jetzt Aussichten, die die Wissenschaft in ihren Grundfesten verändern werden.

 

Äh - welche bitte genau?

 

Hätte man nachgewiesen, dass es keine Gravitationswellen gibt, dann wäre "die Wissenschaft in ihren Grundfesten verändert worden". Es wurde aber "nur" das bestätigt, was man seit einigen Jahrzehnten eh schon als gegeben annimmt.

 

Ich bin ein großer Fan von Grundlagenforschung und würde auch nie dafür stimmen, die Finanzierung von solchen Dingen zu kürzen. Aber auch das aktuelle Ergebnis zeigt leider das Dilemma in dem die experimentelle Atomphysik heute steckt: 

Wir müssen hunderte von Millionen EUR investieren, um einzelne kleine Teilaspekte von lange akzeptierten Theorien zu belegen. 

 

Das sich selbst die Wissenschaftler, die es ja schon besser wissen, danach dann nicht hinstellen können und sagen: "Wir haben mal wieder etwas bestätigt, was eh schon jeder wusste", sondern von "Durchbrüchen", "neuen Weltbildern", ... faseln müssen ist extrem schade. 

 

Spannend wird es in dem Zusammenhang z.B., wenn am LHC weiterhin keine Hinweise für SUSY Modelle gefunden werden - es ist der Öffentlichkeit ja noch schwerer zu erklären, dass nach einer Investition von mehreren Milliarden es eine bahnbrechende Entdeckung darstellt, dass man nix messen konnte - ob wohl das Wissenschaftlich sicher spannender ist, als Gravitationswellen.

 

Florian 

[Chipart]

Relativitätstheorien betrifft: Ohne sie gäbe es z.B. keine funktionierende Satellitennavigation (GPS, Stichwort: Zeitdilatation, einmal Geschwindigkeitseffekt, zweitens Gravitationseffekt).

 

Das wäre jetzt eine spannende inhaltliche Diskussion: Intuitiv würde ich sagen, dass GPS auch gut funktionieren würde, wenn man nichts von Zeitdilatation wüsste. 

Alle Satelliten sind ja in der gleichen Höhe unterwegs. Die langfristigen Zeitdrift-Effekte betreffen somit alle Satelliten gleichmäßig und führen zwar zu einer immer größeren Abweichung der Satelliten-Zeit von der Erd-Zeit (was ein "Problem" ist wenn Casio seine Armbanduhren nach der GPS-Zeit stellen will), hat aber keinerlei Auswirkungen auf die Positionsbestimmung (erst GBAS wäre dann schwieriger, was man aber auch lokal korrigieren könnte).

Bleiben die relativistischen Auswirkungen der Bahn-Exzentrizität. Diese würden in der Tat zu einer Verfälschung der Positionsbestimmung führen. Allerdings sollte diese zum einen den Bereich von wenigen Metern nicht überschreiten, zum anderen wären die ja periodisch, so dass man durch einfache Messungen die Fehler leicht korrigieren kann - ohne verstehen zu müssen, was da passiert.

 

Wäre mal ne spannende Aufgabe für ein paar Physik-Studenten, ein möglichst präzises GPR ohne Verwendung der SRT zu konzipieren...

 

Florian

Bearbeitet 13. Februar 2016 von Chipart

[sirdir]

Das wäre jetzt eine spannende inhaltliche Diskussion: Intuitiv würde ich sagen, dass GPS auch gut funktionieren würde, wenn man nichts von Zeitdilatation wüsste.

Habe ich mich auch schon gefragt. Die Menschheit hat schon so viele Dinge berechnet, die sie nicht verstanden hat. Wenn ich mir vorstelle, wie man die Planetenbewegungen im ptolemäschen (sp?) Weltbild berechnen wollte - und es wohl auch geschafft hat.

[JMLAB]

.

Gravitationswellen nachgewiesen ! >

 

Am 14.09.2015 wurden Gravitationswellen nach einer Kollision von zwei Schwarzen Löchern vor 1,3 Milliarden Jahren mit dem "Laser Interferometer Gravitation Wave Observatory" ( LIGO ) experimentell nachgewiesen, die Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie bereits vor 100 Jahren theoretisch vorausgesagt hat, heute gingen die Wissenschafter mit dieser grossen Sensation in einer Pressekonferenz nach einer monatelangen Prüfung und Auswertung bezüglich der Echtheit dieses Signales an die Öffentlichkeit, die Wahrscheinlich liegt bei 5,1 Sigma, in der Physik gilt die Entdeckung bei diesem Wert als echt >

 

http://www.zeit.de/wissen/2016-02/albert-einstein-gravitationswellen-physik-relativitaetstheorie-beweis-astronomie

 

http://www.spektrum.de/news/6-fragen-die-uns-gravitationswellen-beantworten-koennten/1398802

 

Die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löchern beginnt damit, dass sich zwei einander umkreisende Schwarze Löcher in einer Spiralbewegung näher kommen und so Energie in Form von Gravitationswellen abstrahlen. Dabei entstehen Wellen mit einem charakteristischen Klang, den man auch als Chirp (Zwitschern) bezeichnet. An ihm lässt sich die Masse der beiden Objekte ablesen. Im darauf folgenden Schritt kommt es zur eigentlichen Verschmelzung. "Es erinnert an zwei Seifenblasen, die sich so weit aneinander annähern, bis sie irgendwann zu einer einzigen Blase werden", sagt Thibault Damour, ein Gravitationsphysiker am Institut des Hautes Études bei Paris. Dabei werde zunächst die größere Blase verformt. Wenn das resultierende Loch sich schließlich wieder in seine perfekte Kugelform begibt, sendet es den Vorhersagen zufolge Gravitationswellen in einem Muster aus, das die Experten als Ringdown bezeichnen.

 

Congratulation !

 

Gruss Robert

.

 

 

Könnte es sein, dass wir nach ~ 1,3 Milliarden Jahren nun Zeugen eines weiteren Urknalls wurden !?

 

Es wäre doch hypothetisch die Entstehung neuer Welten denkbar, wenn Schwarze Löcher sich vereinen und in diesem Fall hätten wir den Urknall auch "hören" können !

 

Die Gravitationswellen Physiker gehen davon aus, dass auch bei der Entstehung unseres Universums beim sogenannten Urknall vor ~ 13,8 Milliarden Jahren Gravitationswellen ausgesendet wurden.

 

Es gibt doch unverkennbare Parallelen während der Entstehung unseres Universums und den jüngsten bestätigten Beobachtungen der Gravitationswellen Physiker des NSF bei dem Ereignis vor 1,3 Milliarden Jahren in der Magellanschen Wolke, wie im Zitat dieses Beitrags # 129 weiterführend erläutert.

 

Gruss Robert

 

 

PS.:

 

Vor ziemlich exakt drei Jahren verfasste ich hier in diesem Thread einen Beitrag, in dem ich meine Vermutung explizit festhielt, dass wir uns mit unserem Universum in einem schwarzen Loch befinden. Nachdem ich diese Hypothese hier veröffentlicht habe, ging es mir mit dieser Vorstellung viele Wochen extrem schlecht, ich hatte solange mit Ängsten zu kämpfen, bis ich diesen Beitrag komplett gelöscht habe. Danach ging es mir schlagartig besser. Heute, nach drei Jahren, kann ich mit dieser Vorstellung in einem schwarzen Loch zu existieren recht souverän umgehen, ich habe nun genügend viel Kraft mich dieser Frage zu stellen.

 

.

Bearbeitet 15. Februar 2016 von JMLAB

[Danix]

Äh - welche bitte genau?

 

 

 

eben, wie ich beschrieben habe: Wir können jetzt per Gravitationswellen ins Universum hineinhören. Das war uns bisher verschlossen. Es ist wie ein riesiges Hörrohr, das wir ans Weltall halten können.

 

Robert, den Urknall können wir schon längere Zeit hören: Das kosmische Hintergrundrauschen. Der Urknall ist ungefähr 13 Mia Jahre alt, das Ereignis, das uns zu den Graviationswellen brachte, ist 1.3 Mia Jahre alt. Als Vergleich: Die Erde ist ungefähr 5 Mia Jahre alt.

 

Dani

Bearbeitet 14. Februar 2016 von Danix

[Danix]

Das wäre jetzt eine spannende inhaltliche Diskussion: Intuitiv würde ich sagen, dass GPS auch gut funktionieren würde, wenn man nichts von Zeitdilatation wüsste. 

 

darüber scheint es unterschiedliche Meinungen zu geben. Die Akademische Gemeinde geht davon aus, dass die Positionsabweichung nach 1 h Messzeit bereits 500m betragen würde, wenn wir die relativistischen Abweichungen nicht kompensieren würden.

 

http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/rel.html

[Chipart]

Die Akademische Gemeinde geht davon aus, dass die Positionsabweichung nach 1 h Messzeit bereits 500m betragen würde, wenn wir die relativistischen Abweichungen nicht kompensieren würden.

Nein!

 

Das ist eine 10-20 Jahre alte Studentenhomepage. Es kann nicht die Rede davon sein, dass das "die akademische Gemeinde" repräsentiert.

 

Die Darstellung ist offensichtlich Lückenhaft, da der Autor von einer errechneten Zeitdilatation eines einzelnen Satelliten auf die Positionierungsgenauigkeit von GPS schliessen will. Das kann nicht funktionieren, da GPS zur Positionsbestimmung lediglich Zeitdifferenzen mehrerer Satteliten verwendet.

Würden die Uhren aller Satelliten wegen welcher Effekte auch immer exakt doppelt so schnell gehen, dann kämer der Autor auf gigantische Abweichungen - ein GPS-Empfänger würde aber exakt die richtige Position anzeigen...

 

Florian

[JMLAB]

.

@ Dani "Danix" >

 

Auf Grund des Inhalts Deiner Antwort habe ich nun meinen Beitrag # 129 präzisiert, da Du mich inhaltlich vollkommen missverstanden hast. Ich hoffe nun deutlich genug geworden zu sein.

 

 

Hier geht es zu meinem Beitrag # 129 >

 

http://www.flightforum.ch/board/index.php?/topic/79691-cern-teilchenphysik-co/?p=918365

 

 

Gruss Robert

 

.

[PeterH]

Exakt die gleiche Position... na ja, nicht ganz, wegen der hochexzentrischen Bahnen  :P  ;)

 

Aber ich denke, zur Veranschaulichung(!) der relativistischen Effekte ist die 500m-Aussage ja ganz ok. Es wird halt allzu vereinfachend die Erdzeit mit einer Satellitenzeit verglichen,

 

Hier aus Wikipedia, Stichwort "Zeitdilatation", die Effekte aus Geschwindigkeit und Gravitation im Erdfeld:

 

Das Echo des Urknalls vor 13.78 Milliarden Jahren ist die 2.725K Hintergrundstrahlung. Bei den alten Analog-Fernsehempfängern konnte man die sogar sehen: Wenn der Bildschirm "rauschte", so war ein kleiner Anteil des Rauschens (besonders im UHF-Bereich) eben ein "Echo des Urknalls". :)

 

Und eigentlich könnten wir Gravitationswellen natürlich von sehr, sehr vielen Quellen "empfangen", z.B. wenn zwei ganz normale Himmelskörper umeinander kreisen. Oder bei den Pulsaren, deren Frequenzänderung mit dem Energieverlust durch G-Wellenstrahlung erklärt wird... Leider sind die dann aber noch um viele Größenordnungen schwächer als der jetzt gerade mal statistisch (allerdings mit 5 Sigma, wie für eine "Entdeckung" gefordert) festgestellte Effekt (sehr eng umeinander kreisende oder gar "verschmelzende" sehr massive Schwarze Löcher?)

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 15. Februar 2016 von PeterH

[PeterH]

...

Vor ziemlich exakt drei Jahren verfasste ich hier in diesem Thread einen Beitrag, in dem ich meine Vermutung explizit festhielt, dass wir uns mit unserem Universum in einem schwarzen Loch befinden. Nachdem ich diese Hypothese hier veröffentlicht habe, ging es mir mit dieser Vorstellung viele Wochen extrem schlecht, ich hatte solange mit Ängsten zu kämpfen, bis ich diesen Beitrag komplett gelöscht habe. Danach ging es mir schlagartig besser. Heute, nach drei Jahren, kann ich mit dieser Vorstellung in einem schwarzen Loch zu existieren recht souverän umgehen, ich habe nun genügend viel Kraft mich dieser Frage zu stellen.

 

.

 

Die Idee, daß das Universum ein Schwarzes Loch ist, ist nicht neu, ist auch in einigen (etwas älteren) Physik-Lehrbüchern nachzulesen (Gerthsen, Physik, 17.Auflage, S.812: "Der sphärische Raum schließt sich zu einem riesigen Schwarzen Loch"). Diese Vorstellung macht auch garkeine Probleme für unser Wohlbefinden, man muß sich nur karmachen, daß die beliebten Darstellungen eines Schwarzen Lochs im Fernsehen (Vorsicht! Frißt alles auf!) eigentlich nur für vergleichsweise kleine Objekte passen, und auch für die nur sehr oberflächlich bis unkorrekt.

Ein Schwarzes Loch mit der Masse unseres Universums (rund 100 Milliarden Galaxien zu je etwa 200 Milliarden Sonnenmassen) ist kaum spektakulär, die Gezeitenkräfte im Bereich des Ereignishorizonts sind völlig zu vernachlässigen, die Hawkingtemperatur ist  "saukalt", 2.8 x 10^-30 K... da wird nichts zerrissen oder zerstrahlt... Richtig kritisch ist für den Physiker nur folgende Überlegung: Wenn sich sowas mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt (Stichwort: Hubble-Parameter), dann müßte jederzeit Masse hinzukommen, damit es  IMMER ein Schwarzes Loch ist, nicht nur genau jetzt... Zudem gibt es noch einige  weitere ernsthafte Probleme, die aber eigentlich nur den Physikern Bauchschmerzen machen sollten...

Wie war noch der Song? "We all live in a... " Yellow Submarine? Black Hole? ;)

 

Mein viel größeres Problem ist, daß ich jetzt 'raus muß, Schnee schaufeln... :angry: 

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 15. Februar 2016 von PeterH

[Chipart]

eben, wie ich beschrieben habe: Wir können jetzt per Gravitationswellen ins Universum hineinhören. Das war uns bisher verschlossen. Es ist wie ein riesiges Hörrohr, das wir ans Weltall halten können.

 

Genau das haben wir gemacht - und wir haben genau das gehört, was wir schon seit über 50 Jahren erwartet haben.

 

Ich sehe immer noch nicht wirklich, was daran geeignet ist, "die Wissenschaft in ihren Grundfesten zu verändern". Grundsätzliche Veränderungen hätten wir erwarten müssen, wenn man etwas gemessen hätte, das Gravitationswellen ausschliesst.

 

Nochmal: Man hat mit diesem Experiement weder etwas experimentell neu gemessen, mit dem man bisher nicht gerechnet hätte, noch eine offene Frage der Physik besser beantwortet. Es wurde lediglich eine bereits sehr etablierte und sehr gut belegte Theorie in einem weiteren Aspekt nochmals belegt. Das ist schön, aber keine Revolution!

 

Wie lange es jetzt dauert, bis wir aus dieser einmaligen, recht schwachen, Messung eines grundlegenden Phänomens hin zu einer wirklichen Beobachtung zu kommen (also z.B. zumindest ansatzweise ortsaufgelöst messen zu können), sei mal dahin gestellt. Und vielleicht messen wir dann auch irgendwann mal etwas, was unser Weltbild tatsächlich verändern kann (ob in den "Grundfesten" muss sich dann noch zeigen) - aber dahin it das noch ein langer Weg und die derzeitigen Ergebnisse geben überhaupt keinen Hinweis darauf, dass das passieren wird.

 

Nochmal: Ich möchte die Leistung gar nicht klein reden. Ich finde es nur Schade, dass man in der Wissenschaft heutzutage immer wieder von "Revolutionen" sprechen muss, und nicht mehr sachlich neutral berichten kann, was geleistet wurde (und was nicht).

 

Florian

[JMLAB]

Die Idee, daß das Universum ein Schwarzes Loch ist, ist nicht neu, ist auch in einigen (etwas älteren) Physik-Lehrbüchern nachzulesen (Gerthsen, Physik, 17.Auflage, S.812: "Der sphärische Raum schließt sich zu einem riesigen Schwarzen Loch"). Diese Vorstellung macht auch garkeine Probleme für unser Wohlbefinden, man muß sich nur karmachen, daß die beliebten Darstellungen eines Schwarzen Lochs im Fernsehen (Vorsicht! Frißt alles auf!) eigentlich nur für vergleichsweise kleine Objekte passen, und auch für die nur sehr oberflächlich bis unkorrekt.

Ein Schwarzes Loch mit der Masse unseres Universums (rund 100 Milliarden Galaxien zu je etwa 200 Milliarden Sonnenmassen) ist kaum spektakulär, die Gezeitenkräfte im Bereich des Ereignishorizonts sind völlig zu vernachlässigen, die Hawkingtemperatur ist "saukalt", 2.8 x 10^-30 K... da wird nichts zerrissen oder zerstrahlt... Richtig kritisch ist für den Physiker nur folgende Überlegung: Wenn sich sowas mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt (Stichwort: Hubble-Parameter), dann müßte jederzeit Masse hinzukommen, damit es IMMER ein Schwarzes Loch ist, nicht nur genau jetzt... Zudem gibt es noch einige weitere ernsthafte Probleme, die aber eigentlich nur den Physikern Bauchschmerzen machen sollten...

Wie war noch der Song? "We all live in a... " Yellow Submarine? Black Hole? ;)

 

Mein viel größeres Problem ist, daß ich jetzt 'raus muß, Schnee schaufeln... :angry:

 

Gruß

Peter

 

Es ist schon grossartig einen Menschen wie Dich erfahren zu dürfen und ich bin sehr dankbar für Deine exzellenten Beiträge hier im Flightforum, insbesondere in diesem Thread !

 

Ich danke Dir ganz herzlich für die fantastische Beantwortung meiner nicht gerade einfachen Überlegungen !

 

 

Gruss Robert

 

.

Bearbeitet 15. Februar 2016 von JMLAB

[PeterH]

Florian, natürlich kann ich Dir nur voll zustimmen. Aber:

Heutzutage muß halt kräftig Werbung gemacht werden, um Kosten zu rechtfertigen oder neues Geld für weitere Forschung zu bekommen. Das ist ein blödes System, wird aber solange so bleiben (oder noch schlimmer werden), wie Wissenschaft (und Kultur, Kunst usw) kein allgemein(!) akzeptiertes gesellschaftliches Ziel sind. Solange jedesmal die Frage gestellt wird, was uns "das nützt", wird sich nichts zum Besseren ändern. Klappern gehört zum Handwerk... und in Extremfällen besteht das ganze Handwerk nur aus Klappern... ;)

 

Gruß

Peter

[PeterH]

@Robert:

Danke, aber das Lob ist völlig unverdient. Solche Fragen waren ja auch Teil meines Berufs und es gibt mengenweise Leute, die sowas fundierter und didaktisch viel besser erklären könnten. Ich lerne hier im Forum - besonders natürlich über die Fliegerei - viel mehr, als ich je beitragen könnte.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 15. Februar 2016 von PeterH

[Maxrpm]

Nochmal: Man hat mit diesem Experiement weder etwas experimentell neu gemessen, mit dem man bisher nicht gerechnet hätte, noch eine offene Frage der Physik besser beantwortet. Es wurde lediglich eine bereits sehr etablierte und sehr gut belegte Theorie in einem weiteren Aspekt nochmals belegt. Das ist schön, aber keine Revolution!

Das Michelson-Morley-Experiment sollte 1887 auch nur eine damals sehr gut belegt Theorie weiter untermauern. Aber der Ätherwind hat sich einfach nicht nachweisen lassen. Ein ganzes fest fundamentiertes Lehrgebäude ist damit eingestürtzt. Die Relativitätstheorie war die Antwort.

 

Wir müssen die Vorhersagen unserer Theorien unbedingt experimentell untersuchen. Sonst geben wir uns gar keine Möglichkeit zu falsifizieren. Die Falsifiaktion von Theorien oder die Möglichkeit dazu ist das Herzstück der modernen Philosophie der Naturwissenschaften.

 

Wolfgang

[JMLAB]

.

Die Idee, daß das Universum ein Schwarzes Loch ist, ist nicht neu, ist auch in einigen (etwas älteren) Physik-Lehrbüchern nachzulesen (Gerthsen, Physik, 17.Auflage, S.812: "Der sphärische Raum schließt sich zu einem riesigen Schwarzen Loch"). Diese Vorstellung macht auch garkeine Probleme für unser Wohlbefinden, man muß sich nur karmachen, daß die beliebten Darstellungen eines Schwarzen Lochs im Fernsehen (Vorsicht! Frißt alles auf!) eigentlich nur für vergleichsweise kleine Objekte passen, und auch für die nur sehr oberflächlich bis unkorrekt.

 

Ein Schwarzes Loch mit der Masse unseres Universums (rund 100 Milliarden Galaxien zu je etwa 200 Milliarden Sonnenmassen) ist kaum spektakulär, die Gezeitenkräfte im Bereich des Ereignishorizonts sind völlig zu vernachlässigen, die Hawkingtemperatur ist "saukalt", 2.8 x 10^-30 K... da wird nichts zerrissen oder zerstrahlt... Richtig kritisch ist für den Physiker nur folgende Überlegung: Wenn sich sowas mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt (Stichwort: Hubble-Parameter), dann müßte jederzeit Masse hinzukommen, damit es IMMER ein Schwarzes Loch ist, nicht nur genau jetzt... Zudem gibt es noch einige weitere ernsthafte Probleme, die aber eigentlich nur den Physikern Bauchschmerzen machen sollten...

 

.

 

 

@ PeterH >

 

 

Gehen wir davon aus, dass unser Universum _sogar als gesamtes_ ein schwarzes Loch wäre.

 

Kommt uns das nicht irgendwie bekannt vor !?

 

In unserem Universum gibt es schwarze Löcher, das ist unumstritten.

 

Wir können innerhalb unseres Universums auf diese schwarzen Löcher "schauen" .

 

"Schauen" wir hier nicht auf Universen innerhalb unseres Universums mit anderen Raum Zeit Kontinuen, in denen sich sehr Ähnliches abspielen könnte wie in unserem Universum !?

 

Nun können wir diese Betrachtung umkehren und uns ausserhalb unseres Universums wieder finden -

 

Und wo finden wir uns, wir _finden und befinden_ uns in einem anderen Universum mit einem anderen Raum Zeit Kontinuum, das unser Universum in Form eines Schwarzen Lochs trägt und beherbergt.

 

 

Gruss Robert

 

.

Bearbeitet 16. Februar 2016 von JMLAB

[Chipart]

Lieber Robert,

 

die Kurze Awort auf Deine Fragen ist: Nein!

 

Und genau dasist der Grund, warum die Diskussion um schwarze Löcher so schwierig ist: Die landläufige Vorstellung davon, was so ein schwarzes Loch ist - insbesondere was sich im Inneren eines solchen schwarzen Lochs abspielt ist relativ weit weg von der Wirklichkeit!

 

Die Idee, dass im inneren von schwarzen Löchern kleine eigene Universen existieren ist so alt wie falsch! Bei allen Schwarzen Löchern die wir "von aussen sehen" ist die Hawking-Temperatur viel höher und die Krümmung des Ereignishorizontes eben gerade nicht vernachlässigbar klein. Deswegen ist "die Physik" in ihrem inneren eine ganz andere, als ausserhalb.

 

Auf Grund der Masse und Größe unseres Unviersums ist es für die praktische Physik (auch die Kosmologie) irrelevant, ob wir annehmen, das Universum insgesammt ist das innere eines Schwarzen Lochs - dieses Modell würde ein paar Probleme lösen (insb. die Singularität am Anfang der Raumzeit) dafür aber andere, teilweise signifikante erzeugen. Deswegen wird es in der Kosmologie kaum ernsthaft verfolgt.

 

In jedem Fall gibt es aber kein "ausserhalb unseres Universums" - weder im klassischen Raumzeit-Modell noch in Deinem "im schwarzen Loch" Modell können wir etwas darüber Erahren, was es ausserhalb des Universums gibt oder nicht gibt. Daher sind Spekulationen darüber auch zwecklos und wir können bei dem bleiben was jeder weiss, nämlich dass ausserhalb des Universums große Mengen von unsichtbaren rosa Einhörnern zusammen mit ebenso vilen Spaghettimonstern fröhlich Tee trinken ...

 

Florian

[PeterH]

Die einzige Information, die wir aus einem nichtrotierenden Schwarzen Loch erhalten, ist sein Gravitationsfeld. Ich würde daher in einem "gängigen" Schwarzen Loch von 100 oder meinetwegen auch 1000 Sonnenmassen kein sehr großes Universum vermuten, außer, wenn innerhalb des Ereignishorizontes ganz andere Naturgesetze gelten (ich glaub's nicht). In dem Fall jedoch erübrigt sich natürlich jede Überlegung auf Basis unserer Physik und wir müßten wohl zu Mystik und Okkultismus greifen.

Nein, wenn wir (Individuell) über die Welt "hinter dem Ereignishorizont" etwas erfahren wollen, müßten wir selbst diese Grenze überschreiten und das geht schon wegen der Gezeitenkräfte nur bei extrem massereichen Objekten.

Zur Verdeutlichung: die G-Beschleunigung a am Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs ist klassisch:

 

a = c^4 / (4*m*G)      mit c:= Lichtgeschwindigkeit; m:= Masse; G:= Gravitationskonstante

 

(Relativistisch müßte die "4" im Nenner wohl durch "1" ersetzt werden, aber das soll hier erstmal nicht interessieren).

Wesentlich ist, daß die Beschleunigung umgekehrt proportional zur Masse ist: Bei "kleinen" Schwarzen Löchern sind die auf jede Masse wirkenden Gezeitenkräfte, also die Differenz der Beschleunigungen an zwei Orten, die unterschiedlich hoch nahe über dem Horizont liegen, derart groß, daß dort alles zerrupft wird.

Selbst bei einem Schwarzen Loch von 1 Milliarde(!) Sonnenmassen wirkt am Ereignishorizont klassisch noch immer eine Beschleunigung von 15213 m s^-2, also grob 1520G.

Wenn ich habwegs richtig gerechnet habe... ;)

 

Entsprechend skeptisch bin ich auch beim Thema "Wurmlöcher", die uns, wie die SciFi-Autoren (auch manche Physiker) sagen, zu "Abkürzungen" beim intergalaktischen Flug helfen oder gar in fremde Universen bringen sollen. Nebenbei kostet es eine unvorstellbar große Energie, sowas herzustellen, dagegen ist eine Supernova nicht mal ein Streichholz im Vergleich zu einer Wasserstoffbombe.

 

Kein Problem: Ich kann mir mit Vergnügen Enterprise oder Starwars ansehen, ich finde auch manche Fantasy  interessant, halte das alles aber nicht für eine Beschreibung einer uns jemals zugänglichen Realität.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 17. Februar 2016 von PeterH

[Danix]

Frage: Können Gravitationswellen aus einem Schwarzen Loch austreten? Ich dachte, nichts kann aus einem Schwarzen Loch austreten? Haben Gravitationswellen eine Masse? Ich dachte, Gravitationswellen von Schwarzen Löchern stammen von ausserhalb des Ereignishorizonts?

 

Also wenn das nicht bahnbrechende Neuigkeiten sind, dass etwas aus einem Schwarzen Loch austreten kann! (genaugenommen gibt es Sachen, die aus Schwarzen Löchern austreten können, nämlich "Jets")

 

Dani

[Danix]

oh je, jetzt ist dieser Bereich total eingeschlafen...

 

Jetzt kommen doch keine Diskussionen mehr auf, wenn die besten Autoren fehlen!

[Walter Fischer]

http://www.focus.de/wissen/videos/es-war-eine-aufregende-erkenntnis-nasa-beobachtete-wie-etwas-gigantisches-aus-einem-schwarzen-loch-kam_id_5065621.html

 

Gruss Walti

[JMLAB]

.

Nun ist auch dieser Thread Dank Gravitationswellen wieder auferstanden ;-)

 

Nach der Gravitationswellen Entdeckung beginnt das grosse Aufräumen >

 

https://www.nzz.ch/amp/wissenschaft/nach-der-gravitationswellen-entdeckung-beginnt-das-grosse-aufraeumen-ld.1327350

 

 

Am 11. Februar 2016 gaben Wissenschafter den ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen aus dem laufenden LIGO-Experiment bekannt. Das Ereignis wurde am 14. September 2015 nahezu zeitgleich mit 7 ms Differenz in den beiden LIGO-Observatorien in den USA beobachtet. Es wurden umfangreiche statistische Analysen durchgeführt. Zu den Befunden gehört, dass das Ergebnis mit mehr als fünffacher Standardabweichung signifikant und eindeutig ist. Das messbare Ereignis dauerte 0,2 Sekunden. Die Form des Signals war von einer charakteristischen Form in der Art eines Wavelets, die Vorhersagen aus numerischen Simulationen der Kollision zweier Schwarzer Löcher bestätigte. Es war eine Sinuswelle von 10 bis 15 Zyklen, deren Amplitude bis zu einem Maximum zunahm und dann mit konstanter Frequenz abflaute. Die Signalfrequenz vor der Kollision war proportional zur monoton ansteigenden Umlauffrequenz der sich immer mehr annähernden und einander (zuletzt mit annähernd Lichtgeschwindigkeit) umkreisenden beiden Schwarzen Löcher, sodass die Frequenz bis zu einem konstanten Wert anstieg. Die Amplitude war bis zur Kollision proportional zur Umlaufgeschwindigkeit der Schwarzen Löcher. Das Ereignis fand in einem Abstand von 1,3 Milliarden Lichtjahren (410 Megaparsec) statt. Zwei schwarze Löcher von rund 29 und 36 Sonnenmassen kreisten umeinander und fusionierten zu einem Schwarzen Loch von 62 Sonnenmassen, 3 Sonnenmassen an Energie wurden in Form von Gravitationswellen abgestrahlt. Das Ereignis wurde als GW150914 bezeichnet. Vorher war noch nicht einmal mit Sicherheit bekannt, ob stellare Schwarze Löcher mit 20 und mehr Sonnenmassen existieren. Das Signal war so intensiv (es war wider Erwarten auch „mit bloßem Auge“ in den Daten zu sehen), dass auch getestet werden konnte, ob Abweichungen zur allgemeinen Relativitätstheorie existieren, was nicht der Fall war. Die Erfassung eines weiteren Gravitationswellenereignisses am 26. Dezember 2015, benannt als GW151226, wurde am 15. Juni 2016 bekannt gegeben. Auch hier verschmolzen zwei schwarze Löcher, eines von 8 und eines von 14 Sonnenmassen, zu einem Schwarzen Loch von 21 Sonnenmassen, wobei 1 Sonnenmasse an Energie abgestrahlt wurde. Das nächste von LIGO nachgewiesene Gravitationswellenereignis war GW170104 am 4. Januar 2017. Die Schwarzen Löcher mit 20 bzw. 30 Sonnenmassen waren etwa 3 Milliarden Lichtjahre entfernt, die freigesetzte Energie entsprach etwa 2 Sonnenmassen. Im August 2017 wurde erstmals eine solche Welle (GW170814) mit drei Detektoren nachgewiesen (außer den beiden Ligo- noch der italienische Virgo-Detektor), sodass mit Methoden entsprechend klassischer Triangulation die Richtung des auslösenden Ereignisses dem Sternbild Eridanus zugeordnet werden konnte.

 

Ein andersartiges Signal, GW170817, wurde am 17. August 2017 von denselben drei Detektoren (zweimal Ligo sowie Virgo) registriert. Es wird interpretiert mit dem Verschmelzen zweier Neutronensterne, nachdem sie sich auf immer enger werdenden Spiralbahnen umkreist hatten. Mit einer Dauer von rund 100 Sekunden war das Signal viel länger als die zuvor beobachteten Signale vom Verschmelzen Schwarzer Löcher. Die beiden Objekte lagen wahrscheinlich im Massenbereich zwischen 1,1 und 1,6 Sonnenmassen (die Gesamtmasse betrug etwa 2,7 Sonnenmassen). Nahezu zeitgleich registrierte das Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST) einen kurzen Gammablitz (GRB 170817A), der dem gleichen Ereignis zugeordnet wird. Da der Gammablitz nur 1,7 Sekunden nach dem Ende des Gravitationssignals auftrat, ist nachgewiesen, dass die Geschwindigkeit von Gravitationswellen sich höchstens um einen winzigen Betrag von der des Lichts unterscheidet. Das schließt bestimmte zur ART alternative Gravitationstheorien aus. Durch die gute Richtungsauflösung des FGST konnte die Quelle, zuerst vom Las Campanas Observatorium in Chile, auch optisch identifiziert und beobachtet werden. Sie liegt in der 130 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 4993. Beobachtungen im infraroten, ultravioletten und Röntgenbereich folgten (das Nachglühen wird als sog. Kilonova bezeichnet). Im Rückstand der Kollision wurden schwere Elemente wie Gold, Platin und Uran identifiziert, zu deren Entstehung noch immer viele Fragen offen sind. Die Beobachtung liefert auch neue Erkenntnisse über den Aufbau von Neutronensternen. GW171016 war die erste gleichzeitige Beobachtung eines elektromagnetischen und eines Gravitations-Signals aus gleicher Quelle und eröffnete damit ein neues Kapitel der beobachtenden Astronomie. Sie ermöglicht auch eine unabhängige Bestimmung der Hubble-Konstante durch Beobachtung von Gravitationswellen. Der erhaltene Wert von H = 70,0 stimmt gut mit dem Wert aus Rotverschiebungen überein. Weiterhin ergaben sich neue Schranken für eine mögliche Verletzung der Lorentzinvarianz. Es war das Gravitationswellensignal mit der bisher am nächsten liegenden Quelle (etwa 70-mal die Entfernung der Andromedagalaxie), und die Beobachtung lieferte auch die erste Verbindung der bisher rätselhaften Gammablitze mit dem Verschmelzen von Neutronensternen.

 

Unter der Bezeichnung GW170608 wurde 2017 zum 5. Mal eine Verschmelzung schwarzer Löcher nachgewiesen.

 

 

Quelle >

 

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle

 

.

Bearbeitet 18. Dezember 2017 von JMLAB

[JMLAB]

.

Quantenmechanik I Harald Lesch >

 

https://youtu.be/FwNV_e-Xz68

 

 

Die Angst vor dem Nichts I Harald Lesch >

 

https://youtu.be/4bbn-6qm2lc

 

 

Sehr interessant, sehr empfehlenswert !

 

 

EDIT Nachtrag >

 

Bezüglich des von Harald Lesch angenommenen vollkommenen Informations-Verlustes bei einem eventuell in sich wieder zusammenfallenden Universums wäre entgegenzuhalten, dass möglicherweise restlos alle Informationen in einer ausschliesslich geistigen, unsichtbaren Welt sowieso immer bereits “gespeichert“ waren oder “gespeichert“ werden / sind, somit wäre es vollkommen egal, was mit unserem Universum einmal passieren mag, es gebe daher keinen Informationsverlust.

 

.

Bearbeitet 8. Februar 2018 von JMLAB

[PeterH]

Es gibt an den ausgefranzten Rändern der Physik bzw Kosmologie seit 50 Jahren und länger eine ganze Anzahl ungelöster Fragen, das "Astronaut fällt in ein schwarzes Loch"-Paradoxon (Entropieverlust widerspricht universellen Prinzipien) bzw das Problem, das die Annahme eines Big Bounce-Universums anstelle eines Big Bang-Universums macht, ist nur eine davon, z.B.:

 

Ist die gesamte Information eines Universums nicht im 3D-Raum, sondern auf der 2D-Fläche seines Ereignishorizonts codiert ("Holografisches Prinzip") ?

Wo ist die Antimaterie des frühen Universums geblieben?

Kann man die Gravitation quantenphysikalisch erklären ("Weltformel") ?

Warum ist die Hubble-Konstante nicht konstant? ("Dunkle Energie")

Warum rotieren die äußeren Gebiete einer Galaxis viel schneller, als rein gravitativ erwartbar ("Dunkle Materie"), dazu akuell

http://www.faz.net/aktuell/wissen/weltraum/galaxiendynamik-hinweis-auf-eine-neue-kosmologie-15437032.html ?

 

usw usw

 

Über solche Fragen kann man philosophisch plaudern (eine "ausschliesslich geistige, unsichtbare Welt"), man kann auch Mystik oder Theologie heranziehen, der "reinen" Physik entziehen sich solche Ansätze leider, da sie experimentell oder mathematisch oder wenigstens durch Beobachtung nicht zu klären sind. Mein persönlicher Glaube (Glauben ist Nicht-Wissen) lautet für die Paradoxien abnehmender Entropie: Das Universum ist offen, beim Urknall entstand keineswegs unveränderlich die gesamte Materie (sondern nur eine bzw zwei Planck-Massen), Daraus ergeben sich immerhin einige Hypothesen, die man physikalisch falsifizieren könnte.

 

Viele Grüße

Peter

Bearbeitet 8. Februar 2018 von PeterH

[JMLAB]

Stephen Hawking ( 08.01.1942 - 14.03.2018 )

 

“Können Sie mich hören? Es war eine großartige Zeit, um am Leben zu sein und theoretische Physik zu erforschen. Unser Bild des Universums hat sich in den letzten 50 Jahren sehr verändert und ich bin glücklich, wenn ich dazu einen kleinen Beitrag leisten konnte. Die Tatsache, dass wir Menschen als Ansammlung von Partikeln der Natur in der Lage waren, so nah an ein Verständnis der Gesetze zu kommen, die uns beherrschen, ist ein großer Triumph. Ich möchte meine Aufregung und meinen Enthusiasmus über diese Herausforderung teilen. Also erinnert euch daran, nach oben zu den Sternen zu blicken – und nicht nach unten auf eure Füße. Versucht, einen Sinn zu erkennen in dem, was ihr seht, und fragt euch, was das Universum existieren lässt. Seid neugierig! Und wie schwierig das Leben auch scheinen mag, es gibt immer etwas, das ihr tun könnt. Es ist wichtig, dass ihr nicht einfach aufgebt. Danke fürs Zuhören.“

 

Nachruf von Harald Lesch >

 

 

 

“Can you hear me“ >

 

https://youtu.be/v9B-lDTiJJQ

 

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Bearbeitet 15. März 2018 von JMLAB