Die elektrische Ladung eines schwarzen Lochs?
Hey Leute.
Ich schreibe zur Zeit meine Facharbeit zum Thema "Schwarze Löcher ". Nun werden zum Beispiel im Buch von Stephen Hawking "eine kurze Geschichte über die Zeit"drei Parameter für die Charakterisierung eines schwarzen Lochs angegeben. Über die Masse habe ich schon einiges gefunden, über den Drehimpuls lässt sich sagen, dass der Stern diese Eigenschaft an das schwarze Loch weitergibt. Jedoch finde ich nichts zu der elektrischen Ladung.
Ich hoffe die Frage ist verständlich und danke im Vorraus
LG
2 Antworten
Hallo NKLS01853,
Nun werden zum Beispiel im Buch von Stephen Hawking "eine kurze Geschichte über die Zeit"drei Parameter für die Charakterisierung eines schwarzen Lochs angegeben.
Das ist das "No-Hair-Theorem", ja.
Im Wesentlichen besagt es, dass selbst in der allgemeinst möglichen Beschreibung Schwarzer Löcher die Parameter Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung genügen, um ein Schwarzes Loch vollständig zu beschreiben.
Oder noch anders gesagt: Die Gleichungen der Allgemeinen Reletivitätstheorie beschreiben in der allgemeinsten Form Schwarze Löcher, die eine beliebige elektrische Ladung tragen __können__.
Das bedeutet aber nicht, dass Schwarze Löcher mit einer elektrischen Ladung existieren... genau genommen ist keines bekannt.
Ich zitiere von https://www.spektrum.de/astrowissen/lexdt_s02.html#sl
Die elektrisch neutralen Schwarzen Löcher sind Raumzeiten (vierdimensionale Mannigfaltigkeiten: eine Zeitdimension, drei Raumdimensionen), die sich demnach komplett im Vakuum befinden.
Wie angedeutet, gibt es aber auch die elektrisch geladene Verallgemeinerung eines Schwarzen Loches. Das elektrisch geladene, statische Pendant zur Schwarzschild-Lösung heißt Reissner-Nordstrøm-Lösung (1918). Ein Reissner-Nordstrøm-Loch hat die Eigenschaften Masse M und Ladung Q.
Die allgemeinste Form Schwarzer Löcher repräsentiert die Kerr-Newman-Lösung (1965). Diese Löcher haben drei Eigenschaften, nämlich Masse M, Drehimpuls J und elektrische Ladung Q. Kerr-Newman-Löcher haben die 'meisten Haare' (siehe Keine-Haare-Theorem).
Im Gegensatz zur Schwarzschild- und Kerr-Geometrie sind Reissner-Nordstrøm- und Kerr-Newman-Raumzeit keine Vakuumlösungen der Einsteinschen Feldgleichungen: der Energie-Impuls-Tensor ist hier der Maxwell-Tensor, weil eine Ladung in ihrer Umgebung ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Die Feldgleichungen der ART, die diese geladenen Schwarzen Löcher lösen, heißen Einstein-Maxwell-Gleichungen. Alle Formen elektrisch geladener Löcher scheinen jedoch in der Astrophysik irrelevant zu sein, weil Plasmaflüsse in der Umgebung diese Ladung neutralisieren würden. Das Gros der Astrophysiker diskutiert daher nur die Existenz der Kerr- und Schwarzschild-Löcher. Es wurde bisher noch kein Schwarzes Loch mit elektrischer Ladung beobachtet - sehr wohl allerdings einige Kandidaten, die rotieren; z.B. das superschwere Loch im Zentrum unserer Heimatgalaxie.
(Das verlinkte Lexikon von Andreas Müller kannst Du in einer Facharbeit übrigens als Quelle verwenden. Andreas Müller ist Dr. der Astrophysik.)
Hypothetisch könnte eine Ladung z. B. zustande kommen, wenn elektrisch geladene Teilchen ins Schwarze Loch fallen.
Grüße
Freut mich! ... Und das Sternchen natürlich auch. ;-) Danke!
Kein Problem. Ich habe noch eine Frage bezüglich der Raum Zeit Krümmung. Nämlich ist in dem Buch davon die Rede, dass die Lichtwellen eines kollabierenden Sternes für den Betrachter in einiger Entfernung schwächer und immer röter erscheinen. Weißt du zufälligerweise warum das so ist ?
Würde mich über eine Antwort freuen :D
LG
Das ist bei jedem Stern oder massereichem Objekt so und nennt sich "die Gravitations-Rotverschiebung".
Der Effekt hat anders als die kosmologische Rotverschiebung nichts mit der Expansion des Universums zu tun und auch anders als der Doppler-Effekt nichts mit der Bewegung der Lichtquelle. Es handelt sich um einen relativistischen Effekt, der nur über die ART und die darin beschriebenen Zeitdilatation verständlich wird.
Guck mal hier unter Gravitations-Rotverschiebung:
https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Rotverschiebung
Oder hier
http://www.quantenwelt.de/klassisch/relativ/art-rotverschiebung.html
Seeeeehr vereinfacht kann man es sich so vorstellen, dass sich das Licht aus dem Gravitationsfeld des Sterns "herausarbeiten" muss... und dabei eben etwas Energie verliert. Licht wird halt röter, wenn es Energie verliert, nicht langsamer.
Grüße
Ich hoffe die Frage ist verständlich...
nein, eigentlich nicht. die einzige frage die ich hier finde lautet
Die elektrische Ladung eines schwarzen Lochs?
und das ist nicht mal ein vollständiger satz. was soll man darauf antworten? ja, schwarze löcher können eine elektrische Ladung ungleich 0 haben.
Okay dann versuche ich es anders
Wie ist die elektrisch Ladung eines schwarzen Lochs und wie kommt diese zustande ?
Wie ist die elektrisch Ladung eines schwarzen Lochs...
na so wie sie eben ist. auf die frage "wie ist die elektrische Ladungen eines balls?" kann ich dir auch keine genauere antwort geben.
im großen und ganzen werden schwarze löcher im mittel neutral sein, weil auch alle Gaswolken, Sterne,.... etc. in den Galaxien neutral sind.
winzig kleine Schwankungen um 0 herum gibt es natürlich (wie bei jedem objekt).
...und wie kommt diese zustande ?
braucht nur in ein vorher neutrales schwarzes loch ein geladenes Teilchen reinfallen ---> geladenes schwarzes loch (auch wenn die Ladung natürlich winzig klein ist).
Okay danke schön, hat mir sehr geholfen