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Schwarzes Loch - Seite 2
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DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 16:49    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Wenn man aber weiß, dass ein betrachtetes System nur so "einfach" ist, weil man nicht-realistische Bedingungen vorgibt, dann muss doch am Ende aber klar sein, dass die Aussagekraft dadurch möglicherweise gerade in den Grenzbereichen schwer nachlässt bzw. eben nur in bestimmten Bereichen zulässig ist.


Das Problem ist hier schon etwas fundamentaler. Die Informationserhaltung hängt ja mit der Zeitumkehrinvarianz zusammen. Genau wie in der klassischen Mechanik sind auch die Gesetze der Quantenmechanik zeitumkehrinvariant. Das heißt, dass alle Prozesse vorwärts und rückwärts laufen können (auch wenn letzteres im Alltag häufig extrem unwahrscheinlich wäre).

Beim Kollaps zu einem schwarzen Loch ist das aber nicht der Fall. Da gibt es einen Punkt ohne Rückkehr. Von da an gibt es keinen Anfangszustand, aus dem die Materieverteilung wieder expandieren könnte. Eine entscheidende Frage ist jetzt, ob das ein KO-Kriterium für die Quantenmechanik ist, oder ob man sie auch unter diesen Bedingungen noch sinnvoll anwenden kann.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 692
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 21. Jun 2024 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Das Problem ist hier schon etwas fundamentaler. Die Informationserhaltung hängt ja mit der Zeitumkehrinvarianz zusammen. Genau wie in der klassischen Mechanik sind auch die Gesetze der Quantenmechanik zeitumkehrinvariant. Das heißt, dass alle Prozesse vorwärts und rückwärts laufen können (auch wenn letzteres im Alltag häufig extrem unwahrscheinlich wäre).


Aber darum geht es doch. Wenn theoretisch eine Zeitumkehrinvarianz existiert, so ist das ja nicht bedeutend, dass diese auch real ist oder ist diese in der QM ein empirisch belegter Fakt?

Zitat:
Beim Kollaps zu einem schwarzen Loch ist das aber nicht der Fall. Da gibt es einen Punkt ohne Rückkehr. Von da an gibt es keinen Anfangszustand, aus dem die Materieverteilung wieder expandieren könnte. Eine entscheidende Frage ist jetzt, ob das ein KO-Kriterium für die Quantenmechanik ist, oder ob man sie auch unter diesen Bedingungen noch sinnvoll anwenden kann.


Meine Vermutung liegt ja gerade darin, dass im SL die Zeitentwicklung auf einen verallgemeinerten Anfangszustand "zurückgesetzt" wird.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Wenn theoretisch eine Zeitumkehrinvarianz existiert, so ist das ja nicht bedeutend, dass diese auch real ist oder ist diese in der QM ein empirisch belegter Fakt?


Nein, aber wenn alle experimentell überprüfbaren Aussagen der QM empirisch belegt sind (und das sind die bisher ohne Ausnahme), dann muss man auch den Rest ernst nehmen. Einfach zu hoffen, dass die Zeitumkehrinvarianz genau da falsch ist, wo wir sie nicht brauchen, obwohl sonst alles stimmt, ist jedenfalls keine akzeptable Herangehensweise.

Zitat:
Meine Vermutung liegt ja gerade darin, dass im SL die Zeitentwicklung auf einen verallgemeinerten Anfangszustand "zurückgesetzt" wird.


Ist das SL nicht eher ein Endzustand? Im Rahmen der ART geht es von da aus jedenfalls nicht mehr weiter.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Jun 2024 17:36    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Der Hilbertraum der QFT aus Sicht eines Beobachters im Außenraum sei H. Nehmen wir an, ein Klumpen Materie falle durch den wachsenden Ereignishorizont. Der Hilbertraum H enthält dann nicht diejenige Information, die hinter dem Horizont verschwindet.

Ja, die Information geht dann natürlich für den außenstehenden Beobachter verloren. Aber gilt der Außenraum dann auch noch als abgeschlossen? Immerhin kann Information und sogar Materie aus dem Außenraum in den Innenraum wechseln. Dass sich die Information dabei nicht einfach in Wohlgefallen auflöst, scheint allgemein akzeptiert zu sein.

Na ja, das selbe Spielchen spiele ich später wieder, wenn die Information in der Singularität verschwindet.

Die Alternative ist doch klar: die Information bleibt innerhalb des SLs erhalten, dann kann es sich nicht um eine reine Vakuum-Lösung mit Singularität handeln. Aber für einzeln einfallende Materiebrocken funktioniert das nicht, denn die erreichen die Singularität in endlicher Zeit; zu allen anderen Zeiten liegt dann wieder Vakuum vor.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18740

Beitrag TomS Verfasst am: 21. Jun 2024 17:46    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Welche Außenraumlösungen gibt es denn, die keine Vakuum-Lösungen sind?

https://en.wikipedia.org/wiki/Vaidya_metric (mit Strahlung)
https://en.wikipedia.org/wiki/McVittie_metric
https://en.wikipedia.org/wiki/Weyl_metrics
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 17:47    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Na ja, das selbe Spielchen spiele ich später wieder, wenn die Information in der Singularität verschwindet.


Dass die Singularität ein Problem ist, weiß man auch ohne QM.

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aber für einzeln einfallende Materiebrocken funktioniert das nicht, denn die erreichen die Singularität in endlicher Zeit


In endlicher Eigenzeit. Für einen außenstehenden Beobachter dauert es wegen der unendlichen gravitativen Zeitdilatation unendlich lange. Tatsachlich muss man sich aus dem gleichen Grund fragen, ob sich die Singularit für einen außenstehenden Beobachter überhaupt bildet. Hat schon mal jemand berechnet, wie der Kollaps unter Berücksichtungung der Verdampfung durch Hawking-Strahlung abläuft? Kommt die Materie im Zentrum an, bevor das Schwarze Loch weg ist?
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 692
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 21. Jun 2024 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Wenn theoretisch eine Zeitumkehrinvarianz existiert, so ist das ja nicht bedeutend, dass diese auch real ist oder ist diese in der QM ein empirisch belegter Fakt?


Nein, aber wenn alle experimentell überprüfbaren Aussagen der QM empirisch belegt sind (und das sind die bisher ohne Ausnahme), dann muss man auch den Rest ernst nehmen. Einfach zu hoffen, dass die Zeitumkehrinvarianz genau da falsch ist, wo wir sie nicht brauchen, obwohl sonst alles stimmt, ist jedenfalls keine akzeptable Herangehensweise.


Ok, interessante...die Zweige in der MWI werden ja auch sehr ernst genommen. Ich gehe dann lieber mit A.Neumaier und lasse mir die anderweitige Option für Überlegungen offen.

Zitat:
Zitat:
Meine Vermutung liegt ja gerade darin, dass im SL die Zeitentwicklung auf einen verallgemeinerten Anfangszustand "zurückgesetzt" wird.


Ist das SL nicht eher ein Endzustand? Im Rahmen der ART geht es von da aus jedenfalls nicht mehr weiter.


Na ja, das ist doch ganz ähnlich wie oben. Nur weil der Formalismus diverse Möglichkeiten bietet, müssen diese nicht realisiert sein. Auch da will ich ganz und gar nicht irgendwas ausschließen. Als ich vor 2,5 Jahren anfing über Fraktale und das Universum daherzuplappern, wurde mir so oft nahe gelegt, dass die Mathematik nicht 1:1 in der Physik realisiert ist.
Ich hatte es ja schon öfter mal geschrieben. Für mich ist die Entität "Singularität" aus dem der Urknall entstanden ist und in schwarzen Löchern eine Münze mit 2 Seiten.
Ich muss zugeben, dass mir die Vorstellung einer irgendwie nicht-deterministischen Realität total missfällt. Ich kann nicht glauben, dass der Urknall irgendwie und ohne vorausgegenen Ursache entstanden ist. Daraus folgend ist es m.E. gar nicht falsch Überlegungen anzustellen, wie die Singularitäten miteinander "verknüpft" sein könnten.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 18:15    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
die Zweige in der MWI werden ja auch sehr ernst genommen


Die sind keine experimentell überprüfbare Aussage der QM.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Für mich ist die Entität "Singularität" aus dem der Urknall entstanden ist und in schwarzen Löchern eine Münze mit 2 Seiten.


Zwischen der Singularität eines Schwarzen Loches und der Urknallsingularität gibt es einen wesentlichen Untertschied: Beim Schwarzen Loch ist im Idealfall Vakuum drum herum und beim Urknall gibt es gar kein drum herum.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Da ist es m.E. gar nicht falsch Überlegungen anzustellen, wie die Singularitäten miteinander "verknüpft" sind.


Solche Überlegungen gibt es. Die sehen aber komplett anders aus. Eine davon ist die Conformal Cyclic Cosmology. Aber Vorsicht - die ist ziemlich abstrakt.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 692
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 21. Jun 2024 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
die Zweige in der MWI werden ja auch sehr ernst genommen


Die sind keine experimentell überprüfbare Aussage der QM.


Hattest du nicht geschrieben die Zeitumkehr ist in der QM kein empirisch belegter Fakt?

Zitat:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Für mich ist die Entität "Singularität" aus dem der Urknall entstanden ist und in schwarzen Löchern eine Münze mit 2 Seiten.


Zwischen der Singularität eines Schwarzen Loches und der Urknallsingularität gibt es einen wesentlichen Untertschied: Beim Schwarzen Loch ist im Idealfall Vakuum drum herum und beim Urknall gibt es gar kein drum herum.


Ersteres ist ja, wie du selbst angedeutet hast, nicht unbedingt realistisch und bei zweiteres sind alle Aussagen über ein bzw. kein "vor" t=0 Spekulation.

Zitat:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Da ist es m.E. gar nicht falsch Überlegungen anzustellen, wie die Singularitäten miteinander "verknüpft" sind.


Solche Überlegungen gibt es. Die sehen aber komplett anders aus. Eine davon ist die Conformal Cyclic Cosmology. Aber Vorsicht - die ist ziemlich abstrakt.


Na ja, zum jetzigen Zeitpunkt kann ich nur darüber "sinnieren". Das ist natürlich keine Diskussionsgrundlage und ob ich das irgendwann mal besser verstehe/wiedergeben kann ist erst recht fraglich. Es hindert mich aber nicht daran diese Überlegungen weiter fortzuführen, bis jemand explizit sagen kann...das es so oder eben ganz anders ist. Das kann im Moment keiner....
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 19:24    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Hattest du nicht geschrieben die Zeitumkehr ist in der QM kein empirisch belegter Fakt?


Unter nichtrelativistischen Bedingungen ist sie empirisch belegt.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 21. Jun 2024 19:27    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Hattest du nicht geschrieben die Zeitumkehr ist in der QM kein empirisch belegter Fakt?


Unter nichtrelativistischen Bedingungen ist sie empirisch belegt.


Was ist der Grund dafür, dass der Beleg in der rel. QM fehlt?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5224

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. Jun 2024 19:40    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Was ist der Grund dafür, dass der Beleg in der rel. QM fehlt?


Die dafür notwendigen Bedingungen lassen sich schwer realisieren. Im SRT-Bereich bekommt man das noch hin und da stimmt auch alles. Aber in der ART wird es schwierig. Man kann sich ja nicht mal eben ein Schwarzes Loch ins Labor holen.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 21. Jun 2024 19:53    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Was ist der Grund dafür, dass der Beleg in der rel. QM fehlt?


Die dafür notwendigen Bedingungen lassen sich schwer realisieren. Im SRT-Bereich bekommt man das noch hin und da stimmt auch alles. Aber in der ART wird es schwierig. Man kann sich ja nicht mal eben ein Schwarzes Loch ins Labor holen.


Zum Glück...wer weiß was passiert, wenn der Fußboden auf das schwarze Loch fällt. Big Laugh

Aber mal im ernst. Gibt es konkrete (empirisch belegte) Einwände gegen eine Annahme, dass sich das Universum aus einer Singularität in die Zukunft und, wenn die Gegebenheiten sich in Bereichen der Raumzeit so ergeben, bei schwarzen Löchern zeitlich zurück zu einer Singularität entwickelt?
Günther



Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 339

Beitrag Günther Verfasst am: 22. Jun 2024 10:54    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:


Aber mal im ernst. Gibt es konkrete (empirisch belegte) Einwände gegen eine Annahme, dass sich das Universum aus einer Singularität in die Zukunft und, wenn die Gegebenheiten sich in Bereichen der Raumzeit so ergeben, bei schwarzen Löchern zeitlich zurück zu einer Singularität entwickelt?

Dagegen spricht die aus dem CMB ersichtliche Isotropie des Universums.
antaris



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Beiträge: 692
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 22. Jun 2024 11:33    Titel: Antworten mit Zitat

Günther hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:


Aber mal im ernst. Gibt es konkrete (empirisch belegte) Einwände gegen eine Annahme, dass sich das Universum aus einer Singularität in die Zukunft und, wenn die Gegebenheiten sich in Bereichen der Raumzeit so ergeben, bei schwarzen Löchern zeitlich zurück zu einer Singularität entwickelt?

Dagegen spricht die aus dem CMB ersichtliche Isotropie des Universums.


Guter Einwand. Ich habe das aber schlecht formuliert, denn "nach dem Urknall ist vor dem Urknall".

Das was aus unserer Sicht die Entstehung eines schwarzen Loch ist, ist das zeitliche äquivalent zu "vor t=0 unseres Urknalls".
Das bedeutet, dass sich im SL das Universum nicht "zurückspult" sondern verallgemeinerte Anfangsbedingungen für ein neues t=0 einer uns verborgenen Raumzeit stellt.
Im Grunde stellt die Cantormenge eine sehr einfache Veranschaulichung dar, wobei jeder Strich einem EH (einer zeitlichen Trennung zwischen den Raumzeiten) entspricht.



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Dogeatdog
Gast





Beitrag Dogeatdog Verfasst am: 22. Jun 2024 19:07    Titel: Antworten mit Zitat

Also verstehe ich das jetzt richtig, das SL verliert Energie durch Gravitationswellen bevor es Lichtgeschwindigkeit bei der Rotation erreicht damit dieses eben nicht eintritt.
Günther



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Beiträge: 339

Beitrag Günther Verfasst am: 22. Jun 2024 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:


Guter Einwand. Ich habe das aber schlecht formuliert, denn "nach dem Urknall ist vor dem Urknall".

Das was aus unserer Sicht die Entstehung eines schwarzen Loch ist, ist das zeitliche äquivalent zu "vor t=0 unseres Urknalls".
.

Jede Argumentation, die das Universum als SL deutet scheitert an der Verletzung des Kosmologischen Prinzips.
Telefonmann



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Beiträge: 237

Beitrag Telefonmann Verfasst am: 22. Jun 2024 22:27    Titel: Antworten mit Zitat

Dogeatdog hat Folgendes geschrieben:
Also verstehe ich das jetzt richtig,

Ja

Zitat:
das SL verliert Energie durch Gravitationswellen bevor es Lichtgeschwindigkeit bei der Rotation erreicht damit dieses eben nicht eintritt.

Das ist zumindest eine plausible Erklärung, um offensichtliche physikalische Unsinnigkeiten auszuschließen.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 692
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 22. Jun 2024 22:37    Titel: Antworten mit Zitat

Günther hat Folgendes geschrieben:
Jede Argumentation, die das Universum als SL deutet scheitert an der Verletzung des Kosmologischen Prinzips.


Warum? Das kosmologische Prinzip bezieht sich auf räumliche Skalen (das was wir beobachten können) aber nicht auf zeitliche. Das bedeutet ganz einfach, dass jeder Mensch der in den nächtlichen Sternenhimmel schaut, egal auf welchen Planeten er hinreist, immer eine ähnliche Verteilung sehen wird. Werden immer größere räumliche Skalen betrachtet, so steigen die Homogenität und Isotropie. Das alles gilt, weil eben räumliche und keine zeitlichen Skalen betrachtet werden, nur für das uns sichtbare Universum (unsere Raumzeit).
Das gleiche gilt dann aber für alle Raumzeiten und nicht nur für unsere.


Viel wichtiger ist der Kern des kosmologischen Prinzips: Die physikalischen Gesetze gelten überall (in unserer und in allen anderen Raumzeiten) gleichermaßen, was auf die Homogenität und Isotropie führt.
Dogeatdog
Gast





Beitrag Dogeatdog Verfasst am: 23. Jun 2024 04:40    Titel: Antworten mit Zitat

Telefonmann hat Folgendes geschrieben:

Das ist zumindest eine plausible Erklärung, um offensichtliche physikalische Unsinnigkeiten auszuschließen.

Plausible naja weiss ich nicht, ist vermutlich die einzige Erklärung, also mir würde jetzt auch nichts bessres einfallen.
Günther



Anmeldungsdatum: 23.11.2010
Beiträge: 339

Beitrag Günther Verfasst am: 23. Jun 2024 08:10    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Günther hat Folgendes geschrieben:
Jede Argumentation, die das Universum als SL deutet scheitert an der Verletzung des Kosmologischen Prinzips.


Warum? .

Wie sollte ein Beobachter innerhalb eines SLes Isotropie erwarten können? Alles fällt Richtung Singularität. Sieht er Dinge “unter” sich? Innerhalb nimmt die r-Koordinate ab, einschließlich der von Photonen. Wäre die kosmologische Rotverschiebung isotrop?
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