Schwarzes Loch

Stephen Hawking

- geb. 8.1.1942, Oxford, Großbritannien

- theoretischer Physiker und Astrophysiker

- 1975 Hawking-Strahlung

Schwarzes Loch

Die Geburt eines Monsters

Was kann die Raumzeit krümmen?

L

Was ist Raumzeit?

• jegliche Masse

• Vereinigung von Raum und Zeit in einer Struktur
• wird 4 Dimensional dargestellt
• die Verweilzeit eines Moleküls in einem Reaktor
• sie krümmt jede Masse
• bezeichnet in der Relativitätstheorie die Vereinigung von Raum und Zeit in einer einheitlichen vierdimensionalen Struktur mit speziellen Eigenschaften.

5/16

3/16

L

Was ist ein schwarzes Loch?

Gliederung

1. Was ist ein schwarzes Loch?

2. Was ist Raumzeit?

3. Entstehung von schwarzen Löchern

4. Arten von schwarzen Löchern

5. Nachweismethoden

6. Forschungsgeschichte

7. Die Hawkingstrahlung

8. Quellen

• kosmischer Staubsauger - verschluckt sogar Licht
• kann so schwer wie Milliarden Sonnen werden
• extrem große Gravitation-> zieht alles im Umkreis von mehreren 100 Kilometern an sich.
• es kommt nichts nach draußen
• es absorbiert Masse
• krümmt die Raumzeit

Ereignishorizont

• kein physisches Gebilde

• Gravitations ist stärker als die

Lichtgeschwindigkeit

Forschungsgeschichte

es wächst mit Materie aufnahme

10/16

• 18. Jahrhundert:
• Begriffsbildung
• erste Theorien
• 20.Jahrhundert:
• erste Berechnungen
• und Nachweise

2/16

Zeitreisen

• Nur in die Zukunft möglich

• Durch die Raumzeitkrümmung

11/16

Für was brauchen wir die Raumzeit?

8/16

L

Entstehung

• Explosion eines Sterns - wird zusammengepresst-> Materie wird eingesogen

wenn ein Stern mehr als 3 Sonnen Massen hat,

wird er zu einem schwarzen Loch

• Dichte steigt ins Unendliche

Neutronensterne

woraus besteht es?

Arten von Schwarzen Löchern

supermassereiche ->

millionen Sonnenmassen

entstehen nicht durch Sternentod

Ursprung liegt im Universum

mittelschwere schwarze Löcher->

• Gravitative Zeitdilatation

• Lichtgeschwindigkeit Ortsbestimmung

einige hundert Sonnenmassen

entstehen durch Sternentod

- Materie

- Gas

- Sternleichen

stellare->

Endzustand der Entwicklung schwerer Sterne

explodieren am Ende ihres Lebens als Supernova und stoßen dabei einen Teil ihrer Materie als Gaswolke ab-> werden nach einer Zeit wenn sie genug aufnehmen erst zu schwarzen Löchern.

Erweiterte Theorieformung

7/16

• supermassereiche Schwarze Löcher
• mittelschwere Schwarze Löcher
• stellare Schwarze Löcher

Größenvergleich schwarzes Loch/Neutronenstern

• Lösung für ein rotierendes Schwarzes Loch
• Hawking-Strahlung

12/16

L

Nachweismethoden für Schwarze Löcher

14/16

Bahnen oder Geschwindigkeit von Sternen messen,die um ein vermutetes schwarzes Loch kreisen, oder Ausschau nach 'Trugbildern' halten.

Relativitätstheorie: Licht,dass an einem schwarzen Loch vorbeikommt wird gebündelt und es wird heller als vorher-> entdecken Forscher einen Punkt am Himmel ,der heller wird und nach und nach weniger leuchtet->könnte ein schwarzes Loch vorbeigezogen sein

4/16

9/16

Neutronenstern

Aufbau

13/16

Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzes_Loch

https://de.wikipedia.org/wiki/Raumzeit

https://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung

https://de.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking

15/16

Die Hawking-Strahlung

• Ableitung aus Quantenfeldtheorie und allgemeine Relativitätstheorie
• Vakuumfluktuationen (virtuelle Teilchen-Antiteilchen-Paare), existieren in der Nähe von Schwarzen Löchern
• Antiteilchen bzw. Teilchen, die aus dem Schwarzen Loch kommen, bilden die Hawking.Strahlung
• Je massereicher in Schwarzes Loch umso weniger strahlt es
• Große Schwarze Löcher (Supernovae) -> nicht nachweisbar/langlebig
• Kleine Schwarze Löcher -> nachweisbar/verdampfen o. explodieren nach kurzer Zeit

Paul Dönicke

Lea Rossbach