Volumen des schwarzen Loches?
Ich habe gelesen, dass ein schwarzes Loch eine unendliche Dichte hat. Dann müsste laut der Formel Rho=m:V die Masse unendlich groß sein und das Volumen null oder unendlich klein sein. Aber ich habe einmal bei einer Sendung gehört, dass es ein kleinsten Volumen gibt, dass einen sinn ergibt. So groß war ja auch dieses Dings vor dem Urknall. Also irgendwie passt das alles nicht zusammen...
15 Antworten
Die Sache ist nicht so einfach. Deine Formel setzt voraus, dass der Raum nicht verändert wird. Das ist aber gerade in einem Schwarzen Loch nicht der Fall.
Bevor man Volumen angibt, muss man erst mal klären wo ein Schwarzes Loch anfängt. Am besten man nimmt den Schwarzschildradius und berechnet daraus das Volumen einer einer Kugel.
Da ein Schwarzes Loch den Raum krümmt ist es müßig, sein Volumen bestimmen zu wollen. Es kommt letztlich darauf an, welches Bezugssystem man wählt.
Unter derartigen Bedingungen kann man keine normalen Maßstäbe anwenden.
Tatsächlich spricht man in der Quantenphysik auch von der Planck-Länge als der kleinsten möglichen Distanz. D.h. auch der Raum ist gequantelt, etwa wie ein Schachbrett. Aber auch das ist bei einem Schwarzen Loch ggf. anders...
Und, nach deiner Formel muss nicht die Masse unendlich groß UND das Volumen unendlich klein sein! Eins davon reicht völlig, um die Dichte gegen Unendlich gegen zu lassen. In der Praxis ist wohl eher die Masse extrem groß (aber nicht unendlich) und das Volumen verschwindend gering (aber nicht Null). Die Dichte wird damit "extrem groß zum Quadrat" (aber nicht unendlich).
ein schwarzes Loch hat eine ungeheure Schwerkraft. die ist so groß das jede Masse auf engsten Raum komprimiert wird - so das es eine quasi unendliche Dichte hat. Irgendwo ist aber eine grenze wo auch die Masse nicht weiter komprimierte erden kann. Andere sagen das schwarze Löcher ein Tunnel in einen anderen Teil des Raumes oder eine parallele Existenz sind.. So richtig weiß das niemand denn keiner war je dort und hätte das überlebt.
Je größer die Masse, desto größer das Volumen. Auch wenn man das von Außen betrachtet nicht sieht. Kommt durch die Raumkrümmung. Im Inneren von Masse ist mehr Volumen als von Außen gemessen / sichtbar. Schwarzes Loch: Masse riesig (fast unendlich) Volumen riesig (fast unendlich) und wächst weiter an, immer in Richtung FAST UNENDLICH. Die Zeit als Messer der Geschwindigkeit hingegen wird immer langsamer, wobei die Geschwindigkeit selber unaufhörlich zunimmt. Das heißt, der Raum immer weiter in sich gekrümmt wird (Gravitationszunahme). Wahrscheinlich wird im Schwarzen Loch die Raumzeit zerrissen und damit haben wir für uns unbekannte physikalische Bedingungen, die wir nicht beschreiben können. Eventuell handelt es sich bereits um ein anderes Universum, welches unser eigenes Universum verzehrt. Nun gibt es allerdings Milliarden von Schwarzen Löchern, sodass die vermutete eigentliche Größe unseres Universums nicht mehr erfassbar ist und wir eventuell selber in einem Schwarzen Loch existieren.
Pulsare,(Neutronensterne) entstehen wenn der Stern noch zu klein ist um Schwarze Löcher entstehen zu lassen. Die Masse eines Sterns entscheidet immer über das Schicksal des verbrauchten Sterns. Es gibt drei Möglichkeiten.Ist die Masse kleiner als 1,4 Sonnenmassen, kollabiert das Zentrum nicht, die Elektronen sind so nahe beieinander wie nur irgend möglich und beanspruchen minimalen Raum. Sie wiederstehen dem Druck, so verwandelt er sich nach der Fusion von Wasserstoff zu Helium zum weißem Zwerg!Beträgt die Masse des Sterns aber 1,44 bis 3 Sonnenmassen, wirdder Stern zu einem Neutronenstern(Pulsar), dichter aber deutlich kleiner als ein Weißer Zwerg, der sich sehr schnell um die eigene Achse dreht! Oberhalb von 1,44 Sonnenmassen (die Chandrasekhar-Grenze) nehmen Gravitation und Druck, zu! Es kommt zu thermonuklearen Kettenreaktionen. Daraus geht die Zwiebelschalen-Strucktur hervor.Die Größe des Zentrums nimmt unter Ansammlung von Eisen in den äußeren Schichten zu. Sobald die Masse 1,44 Sonnenmassen übersteigt, steigen Druck und Temperatur gewaltig an. Eisen-Atomkerne zerfallen zu Helium! Der Stern kollabiert, extrem starke Kräfte pressen die Elektronen in die Atomkerne und Protonen und Elektronen verbinden sich zu Neutronen und Neutrinos. Dieser kollaps provoziert eine gigantische Explosion der äußeren Schicht(Stadium der Super Novae). Aber die Neutronensterne(Pulsare) können nur bis einer bestimmten Grenze, der Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze von etwa drei Sonnenmassen der Gravitation wiederstehen. Ist die Masse des Sterns größer tritt eine andere Form ein. Der Neutronenstern wird zum Schwarzem Loch!Hier komprimiert sich die Materie nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Die Atome zerfallen, dann fusionieren Protonen und Elektronen zu einem Neutronenmedium. Die Anziehungskraft im innerem des Sterns steigt ins Unendliche. Ein Schwarzes Loch entsteht! Und mit der Formel ist es so eine Sache. Nicht alles ist bis zum Letzem geklärt. Die Wissenschaft hat noch große Lücken in der Hinsicht.