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Thema: Photonen am Ereignishorizont

  1. #1
    Registriert seit
    08.02.2008
    Beiträge
    139

    Standard Photonen am Ereignishorizont

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    Hallo Forum

    In den meisten Beschreibungen für ein Schwarzes Loch (SL) wird davon gesprochen dass nicht einmal Licht ein solches verlassen kann. Ich meine im Folgenden nicht die Strahlung die von der Akkretionsscheibe ausgeht sondern die Lichtquanten die am oder innerhalb des Schwarzschild-Radiusses potentiell entstehen können.

    Lichtquanten haben doch eine von Null unterscheidbare Masse. Schwierig genug mir vorstellen zu müssen, dass diese annähernd instantan eine Beschleunigung von 0 auf Lichtgeschwindigkeit (LG) erfahren. Soweit ich das verstanden habe werden Lichtquanten von großen Massen abgelenkt.

    Die Frage die sich mir in diesem Zusammenhang stellt, ist folgende:

    Was, wenn bei einem "Ereignis" am Schwarzschildradius (SSR) ein Photon entsteht, dass exakt Tangential am SSR am "Äquator" des schwarzen Loches entsteht und nun mit LG versucht zu "entfliehen"?

    (Zwischenfrage: wie klar ist der SSR eigentlich abgegrenzt, ist das eine Region oder ein, auf Kugelform gekrümmter, zweidimensionaler Terminator?)

    Fliegt dieses Photon nun bis in alle Ewigkeit in einer Kreisbahn um das SL (unter der Voraussetzung dass das SL nicht wächst), oder fliegt es doch in einer Spiralbewegung in den SSL hinein weil die Fliehkräfte am SSR nicht nach außen, sondern nach innen gerichtet sind (Das hab ich in mal in einer alten Spektrumausgabe gelesen).

    Und was macht ein Photon das etwas außerhalb des SSR emittiert wird, Fliegt dies in einer Spiralbewegung nach außen?

    Habe ich vieleicht ein völlig falsches Bild von der Bewegung von Photonen? Das sind doch auch Quanten neben Ihrer Wellenfunktion. Wird vieleicht die Wellenlänge des Lichtquants unendlich oder seine Form "Spaghettisiert"?

    Und wenn ich schon dabei bin Euch mit Fragen zu überschütten, sind die Fliehkräfte am Äquator eines SL anders als diejenigen in den Längengraden? Rotiert ein SL überhaupt noch und macht auch dieses Präzessionsbewegungen?

    Fragen über Fragen .

    Vielen Dank für Eure Hilfe schon mal im Voraus. Bisher konnte ich zu meinen Fragen keine Antworten finden. Gibt es da irgend ein Artikel im Netz oder kann mir das einer/eine von Euch erklären?

    Liebe Grüße
    elnolde

    PS: habe seit zwei Jahren nur lesend am Forum teilgenommen.
    Stell ruhig in Frage. Tu ich ja auch. Nur müssen wir uns beide bewusst sein, dass wir dafür Haue kriegen könnten.
    Orbit

  2. #2
    Registriert seit
    06.07.2006
    Ort
    Mintraching
    Beiträge
    2.599

    Standard

    Lichtquanten haben doch eine von Null unterscheidbare Masse.
    Nein.
    Schwierig genug mir vorstellen zu müssen, dass diese annähernd instantan eine Beschleunigung von 0 auf Lichtgeschwindigkeit (LG) erfahren.
    Eben. Sie haben keine Ruhemasse.
    Soweit ich das verstanden habe werden Lichtquanten von großen Massen abgelenkt.
    Ja.
    Was, wenn bei einem "Ereignis" am Schwarzschildradius (SSR) ein Photon entsteht, dass exakt Tangential am SSR am "Äquator" des schwarzen Loches entsteht und nun mit LG versucht zu "entfliehen"?
    Es fällt rein.
    (Zwischenfrage: wie klar ist der SSR eigentlich abgegrenzt, ist das eine Region oder ein, auf Kugelform gekrümmter, zweidimensionaler Terminator?)
    Der Ereignishorizont ist 2D. Bei rotierenden SL ("Kerr-Lösung") gibt's außenrum noch eine Ergosphäre (3D bzw. 4D). Lies dich mal ein mit diesen Schlagworten.


    Fliegt dieses Photon nun bis in alle Ewigkeit in einer Kreisbahn um das SL (unter der Voraussetzung dass das SL nicht wächst), oder fliegt es doch in einer Spiralbewegung in den SSL hinein weil die Fliehkräfte am SSR nicht nach außen, sondern nach innen gerichtet sind (Das hab ich in mal in einer alten Spektrumausgabe gelesen).
    Letzteres, das mit der Fliehkraft trifft prinzipiell auch zu.
    Und was macht ein Photon das etwas außerhalb des SSR emittiert wird, Fliegt dies in einer Spiralbewegung nach außen?
    Erst ab 1,5*SSR (="Photosphäre"). Sonst fällt es nach innen bzw. bleibt auf einer instabilen Kreisbahn.
    Habe ich vieleicht ein völlig falsches Bild von der Bewegung von Photonen? Das sind doch auch Quanten neben Ihrer Wellenfunktion. Wird vieleicht die Wellenlänge des Lichtquants unendlich oder seine Form "Spaghettisiert"?
    Das sind zwar Quanten, obige Aussagen ergeben sich aber aus herkömmlicher Strahlenoptik bzw. idealisiert gedachten Punktteilchen.
    Und wenn ich schon dabei bin Euch mit Fragen zu überschütten, sind die Fliehkräfte am Äquator eines SL anders als diejenigen in den Längengraden? Rotiert ein SL überhaupt noch und macht auch dieses Präzessionsbewegungen?
    Wenn es rotiert, sind die Eigenschaften am Äquator anders. Wie gesagt, lies über die Kerr-Lösung nach. Präzession ist auch möglich.
    Gibt es da irgend ein Artikel im Netz oder kann mir das einer/eine von Euch erklären?
    Fang bei Wikipedia an mit den entsprechenden Schlagworten, die englische ist oft umfangreicher.

  3. #3
    Registriert seit
    08.02.2008
    Beiträge
    139

    Standard

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    Hallo ich,

    vielen Dank für Deine Mühe.

    Das mit der Ruhemasse des Photons hatte ich also schon wieder beflissentlich vergessen. Natürlich (auf die Stirn klasch)! Ist schon sehr faszinierend.

    Das mit der Kerrlösung habe ich schon bei Wiki und Andreas Müller gelesen aber nicht verstanden. Ich werd mir das nochmal intensiv durchlesen.

    Wenn dann da noch ne Frage offen bleibt, würde ich gerne nochmal Deine Hilfe in Anspruch nehmen.

    Liebe Grüße
    elnolde
    Stell ruhig in Frage. Tu ich ja auch. Nur müssen wir uns beide bewusst sein, dass wir dafür Haue kriegen könnten.
    Orbit

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