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Schwarze Löcher

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by

Evil Cactus

on 5 June 2013

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Transcript of Schwarze Löcher

SCHWARZE LÖCHER ENTSTEHUNG MATHEMATISCH PRAKTISCH Die Fluchtgeschwindigkeit Der Schwarzschildradius "Die minimale Geschwindigkeit, bei der ein Körper das Gravitationsfeld eines anderen Körpers verlassen kann." pot E = E kin c = - \ _____ / / 2MG _____ R R = r = s 2GM _____ c 2 Beispiel: Welchen Radius müsste die Sonne haben, um ein Schwarzes Loch zu werden? geg. M = 1,99 * 10 Kg

G = 6,67 * 10 30 -11 m 3 _____ Kg*s 2 ges. R = 3 Km c = - \ _____ / / 2MG _____ R -> Je großer Masse, je kleiner
Radius, desto größer FG -> Ein Objekt wird dann ein Schwarzes Loch,
wenn die Fluchtgeschwindigkeit die
Lichtgeschwindigkeit übersteigt. Starke störung des Hydrostatischen Gleichgewichts:


Stern brennt aus (Eisenkern: 1,4-Fache der Sonnenmasse) -> Druck nach außen lässt stark nach -> Stern kollabiert unter eigenen Schwerkraft -> Der rapide Collaps zündet eine Explosion: einen Gamma-Ray-Burst -> Übrig: Neutronenstern -> Wenn Stern massenreich genug: Bildung eines Schwarzen Lochs ALLES kann zum schwarzen Loch werden!! Schwarzes Loch = Schwerkraft im absoluten Extrem:
Die komplette vorher vorhandene Masse ist auf einem Punkt konzentriert: der Singularität -> Schwarze Löcher: NICHT eine extrem komprimierte Form von dem, was vorher war: E = mc 2 Schwarze Löcher sind komprimierte Energie! Die Singularität THERMODYNAMIK Das 2. Gesetz der Thermodynamik:
Die Gesamtentropie des Universums
steigt IMMER. -> Alles, was Entropie und Energie hat, hat
automatisch eine Temperatur. π c = 3 * 10
G = 6,7 * 10
h = 6,62 * 10
k = 1,4 * 10 8 -11 -34 -23 -> Alles, was eine Temperatur besitzt, strahlt
(-> Schwarzkörperstrahlung) Ein Schwarzes Loch besitzt Masse: es besitzt Energie (E = mc ) 2 Schwarze Löcher verdampfen!! -> DAS HOLOGRAPHISCHE PRINZIP VERDAMPFUNG VON SCHWARZEN LÖCHERN:
DIE HAWKING-STRAHLUNG VORGÄNGE IN EINER
SINGULARITÄT Das Propeller-Prinzip Die Heisenbergsche Unschäferelation v * p > h (h = 6,62 * 10 ) -34 Schwarze Löcher haben
(steigende) Entropie Schwarze Löcher haben eine Temperatur -> Entropie =
Versteckte
Information /
"Menge des Chaos"
-> Wärme Die Hawking-Strahlung BEISPIEL: M = 10 Kg 31 -> T = 10 K -8 Schwarze Löcher: beinhalten max. Anzahl von möglichen Bits
Anzahl Pixel: Proportional zur Fläche

Anzahl Voxel: Proportional zum Volumen Das Universum ist gepixelt, nicht gevoxelt! KOMPLEMENTARITÄT SCHWARZER LÖCHER Äquivalenzprinzip Informationserhaltungssatz Einstein:
Nichts passiert Hawking:
Hawking-Strahlung, Evaporierung, Temperatur - Erklärungsansatz String Theory: KOMPLEMENTARITÄT SCHWARZER LÖCHER:
BEIDE SIND WAHR Einsteins Spezielle
Relativitätstheorie:
Je näher wir einem
schwarzen Loch kommen,
desto langsamer vergeht
die Zeit. FAZIT Komplementarität Schwarzer Löcher: Auswirkungen von Beobachtungsstandpunkt abhängig (Äquivalenzprinzip vs. Informationserhaltung)
Schwarze Löcher besitzen Entropie und Energie und damit auch eine Temperatur -> Schwarze Löcher verdampfen und emittieren Strahlung (Hawking-Strahlung)
Die Entropie Schwarzer Löcher ist proportional zur Oberfläche des Horizonts -> Das holographische Prinzip: Das Universum ist gepixelt, nicht gevoxelt
Bekenstein: Die Entropie eines Schwarzen Lochs ist proportional zur Fläche, NICHT zum Volumen
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