Hallo Helmut,
Gut, werfen wir mal die Physikkorifähen ins SL und schauen, was die dazu sagen.
Beginnen wir mit Newton und F grav=((m1*m2)/d²)*Gravitationskonstante. Gild ausreichend genau bei Fussgängen und Linienbussen - für Planetenbahnen (grosse Massen und Schwerefelder) gibbet schon Abweichungen also eine Singularität für Newton. Aber Planeten bewegen sich nun mal so wie sie sich bewegen und nehmen auf Herrn Newton leider keine Rücksicht.
Also kam Einstein mit dem Relativitätsfaktor Beta=wurzel(1-(v²/c²)) der - nach dem Nachweis der Gravitationswirkung auf Licht und dem bahnbrechenden Experiment von Albert Abraham Michelson, dass die Lichtgeschwindigkeit in
einem Inertialsystem immer ~300.000km/s beträgt - berücksichtigt werden muss, auch wenn er erst bei sehr hohen Geschwindigkeiten oder Massen eine Rolle spielt.
Seitdem torkeln unzählige, mehr oder weniger skurile Inertialsysteme durch unser Universum. Von Besuchen zur Geburt der Grossmutter bis zu Verjüngungskuren auf dem Jupiter wird geträumt - naja
.
Nach einiger Überlegung und vielen schlaflosen Nächten kam jedenfalls Albert auf die Formel E=mc² - deren Herleitung ich mir jetzt erspare.
So, theoretisch würde das erstmal heissen, dass ich jedes Inertialsystem beliebig dehnen oder schrumpfen kann, Hauptsache ein km wird grösser UND eine sekunde wird länger oder eben kleiner. Die Frage war nur "wie klein"? Diese Frage hat sich Albert selbst beantwortet, als er den Photoeffekt untersuchte und feststellte, dass Energie nur scheibchenweise übertragen wird. Herr Planck hat diese kleinste Energiemenge kurzerhand h genannt. durch o.g. Formel ist damit auch eine kleinstmögliche Masse definiert.
Nach einigen umstellen der Formel zur Herleitung von h hat sich ausserdem ergeben, dass die kleinstmögliche Veränderung von Impuls UND Bewegung (Ort) der Hälfte von h entsprechen muss.
Währe der spontane ß-Zerfall, das "Nichtzusammenstürzen" eines Atoms bei 0°K oder das Auftreten eines Elektrons einmal als Teilchen andermal als Welle nicht dazwischengekommen, wäre hier Schluss. Is' aba nich.
Es musste etwas noch Kleineres gefunden werden, für das in Summe wieder h gilt.
Das zerschlachten der Materie ging also weiter und man fand etliche - darunter auch virtuelle (-> Vakuumfluktation) - Teilchen die jetzt Quanten heißen und uns das Universum so erklären sollten wie es nunmal ist - mit Fussgängern, Linienbussen, Atombomben, Neutronensternen, ... und SL's.
Ich glaube das ganze hat erst mathematisch angefangen; mit Heisenberg und Schödinger in der Unschärferelation und der Wellengleichung für Quanten (mitlerweile auch für Ozeane). Effekte wie im Laser, Quantenfeldeffekttransistoren, Leuchtdioden, ... konnten erklärt werden. Nachteil der Sache ist, dass sie in der Dimension - also kleiner h - kaum vorstellbar ist. Bandmass, Uhr, Kompass und Thermometer können wir da vergessen. Es gibt da definitiv kein Inertialsystem (also weder ein Raumgitter (Ort), einen Zeit
raum - nicht zu verwechseln mit Zeitpunkt, den gibbet noch -
, eine Richtung (Impuls) oder irgendein Potential (Energie) gleichzeitig) weil alles inertial und instantan ist.
Zur Veranschaulichung:
Ein He+ -Ion fängt ein Elektron ein. Sobald das Elektron einen "gewissen" Abstand zum He Kern hat, bildet es - ohne Zeitverzug!! also Lichtgeschwindigkeit(LG): Ade - sein Orbital aus und das schon vorhandene Elektron gleich mit. Mitgebrachte überflüssige Energie wird aber wieder mit LG entladen. Das Orbital ist aber nun kein chaotischer Matsch sondern nach Schrödinger (und Experimenten mit eingefangenen Elektronen in einem Kohlenstoffgitter) eine gut geordnete Struktur von "Wahrscheinlichkeiten".
Kurz gesagt: Raum
und Zeit (Albert hat das clever gleich Raumzeit genannt) "bilden" sich erst ab Grössen > h aus
Gut wir wissen zwar noch nicht was der Auslöser der Gravitation ist - und in die Stringtheorie möchte ich jetzt nicht auch noch abdriften - aber die können wir jetzt mal kurzerhand als gegeben hinnehmen, so wie wir sie kennen.
Drehmomente der Elementarteilchen lass ich jetzt auch mal weg, obwohl es interessant wäre wie eine Singularität - ob echt oder falsch - ein Magnetfeld erzeugen soll wenn doch nichts entweicht und alles lokal singulär ist -> egal.
Warum dieser Exkurs?
Nun Newton kann ich nehmen um zu verstehen wie der ganze Schlammassel anfängt. Einstein erklärt mir wie sich Masse, Energie, Geschwindigkeit und das Raumzeitgefüge verhalten und gegenseitig beeinflussen je näher ich komme. Und Schrödinger & Co. brauch ich um klarzukommen wenn Raumzeitbereiche auf "h-Grösse" komprimiert werden.
Also, was spricht für und was gegen eine Singularität?
Dafür:
- das noch niemand da war
- wir wissen derzeit nicht ob ein SL überhaupt noch Masse hat, wir schließen es nur aus der Gravitationswirkung. Können aber nicht sagen, ob Masse der Grund oder nur Übermittler der Gravitation ist.
- die "Entartung" von sämtlichen Formen von Elementarteilchen und Energien der Wechselwirkungen unter diesen offensichtlichen Gravitationskräften.
- sollten sich Gravitationswellen, die sich mit LG ausbreiten, bestätigen -würden sie sich im SL nicht ausbreiten können, da Geschwindigkeiten (als Maß für Ortsveränderung zu zwei Zeitpunkten) in einer ins unendliche verbogene Raumzeit nicht möglich sind. Es müsste also "Etwas" entstanden sein für das E=mc² und die Newtonsche Gravitationsgleichung nicht gilt.
- eine eventuelle Bestätigung für die Multidimensionalität der String- (oder Brain) -theorie. Damit wäre es möglich, dass das SL mit den Raum-Zeit-Dimensionen noch in unserem Universum manifest bleibt, sich aber die Wiedersprüche und Grenzen der bekannten Naturgesetze in andere Dimensionen "entladen"
Dagegen:
- es war noch niemand da
- ein SL bildet einen Jet, muss also ein Magnetisches Moment (Rotation einer Elementarladung -> Spin) besitzen.
- es wurde aus den Bestandteilen und Naturkräften unseres Universums gebildet. Andere Kräfte oder Erscheinungen konnten (noch?) nicht nachgewiesen werden.
- Erhaltungssätze (Impuls, Energie) behalten ihre Gültigkeit
- der Wirkradius des SL hat sich ggü. des "Ausgansobjekts" nicht verändert.
- Es ist stationär und lokal. Wenn ein Objekt in Form eines überdimensionierten Elementarteilchens (also Quantenobjekt) entstanden wäre, würde sich die Heisenbergsche Unschärfe dieses Objekts als Orbital darstellen. Es hat keine ungewöhnliche Auswirkung auf das restliche Universum (Generalkollaps, "Weisse Löcher", ...)
- der Einwand von "ICH":
Selbst wenn postuliert wird, die Plancklänge führe zu einem endlichen Gravitations-Potential, führt auch dann die Masseninflation im Innenraum S.L. zu einer Singularität mit gigantisch mehr Masse wie das sichtb. Universum beinhaltet.
denn das verstösst gegen alle Erhaltungssätze und Manifestationen des SL.
Fazit:
Fallen ist nicht uneingeschränkt möglich also "unter" Sr (Schwarzschildradius):
weil Delta x(Ortsveränderung) offensichtlich - durch die Existenz des SL - nicht gg. 0 oder unendlich sein kann, Bewegungen frieren ab Delta t(Zeitraum) gg. 0 oder unendlich ein, wenn gilt:
E=mc²,
G (Gravitation) proportional m,
L (Länge) = L0*(Wurzel(1-(v²/c²))),
p (Impuls) = h*v/c,
E (Energie)=h*v
λ =
h/
mv (Broglie-Wellenlänge)
Δx · Δpx ≥ h/2
p
Δt · ΔE ≥ h/2
p
und
(
ih/2
p) ∂Ψ(
x,t)/∂
t = -(
h2/8
mp2) ∂2Ψ(
x,t)/∂
x2 +
V(
x) Ψ(
x,t).
So, ich hoffe da war jetzt genug für dich dabei - mir glüht bald das Hirn.
Bei Fragen oder Nebenwirkungen ...
Bis bald
Gunter
