Warum kann Licht einem schwarzen Loch nicht entkommen?
Licht besteht aus Photonen. Photonen haben angeblich keine Masse. Wieso werden die dann ins schwarze Loch gezogen?
6 Antworten
Richtig allerdings ist die Gravitation auch nur in der Newtonschen Physik die Anziehung zweier Massen.
Einstein hingegen beschreibt die Gravitation als Folge der Raumkrümmung. Da sich Photonen nun gerade im Raum bewegen dieser aber selbst gekrümmt ist werden sie abgelenkt was man als Gravitationslinseneffekt bezeichnet.
Bei einem SL ist am Ereignishorizont der Raum so gekrümmt dass auch Licht ins innere des SL gekrümmt wird.
Masse ist für Anziehung nicht nötig. Gravitation krümmt die Raumzeit, und alle Objekte, auch Photonen, bewegen sich auf kräftefreien Geodäten, die der Raumzeitkrümmung folgen.
https://youtu.be/XRr1kaXKBsU?si=RdNwXEYbNP-w9JuX
Die Ablenkung von Sternlicht an der Sonne war noch zu Einsteins Zeit die erste Bestätigung dafür, heute gibt es viele Fotos von Gravitationslinsen.
Deine Kommentare auf die Antworten hier lassen laden nicht unbedingt dazu ein, hier noch zu antworten. Ich versuche es, im Sinne aller, nochmal das bereits Geschriebene zusammenzufassen:
Du argumentierst mit Newton, Du müsstest aber mit Einstein argumentieren. Genau das wollen Dir die Leute hier klarmachen, wenn sie Dich auf die Fehler in der Fragestellung bezüglich Gravitation hinweisen, oder die Gleichstellung von Masse und Energie erwähnen.
Die Links sind sehr passende Quellen dazu. Wenn Du sie nicht klickst, ist das Deine Sache, aber die Leute dafür anzupampen, ist unterste Schublade.
Photonen haben keine Ruhemasse. Bzw. es gibt keine ruhenden Photonen.
Bewegte Photonen haben aber sehr wohl ein Masse, da sie Energie übertragen. Und hier gilt dann die altbekannte Formel von Albert Einstein: E = m c².
Und da bewegte Photonen eben eine Masse besitzen, werden sie von Gravitation abgelenkt und auch von einem Schwarzen Loch eingefangen.
Ist dem wirklich so?
Zwar ist durch die unterschiedliche Energie (farbabhängig) die Auswirkung der Gravitation unterschiedlich, aber da dann auch die träge Masse unterschiedlich ist, kürzt sich das doch raus. Oder?
Natürlich haben Photonen eine Masse entsprechend ihrer Energie. Aber auch sonst: es wird der Raum so gekrümmt, dass es kein Entkommen gibt.
Das ist eine Definitionsfrage. Sie haben keine Ruhemasse (die allgemein einfach als Masse bezeichnet wird), schon allein, weil sie gar nicht still stehen können. Aber Masse ist quasi eine Erscheinungsform von Energie und Energie haben Photonen. Der zweite Satz stimmt so oder so.
Doch, selbstverständlich: e=mc^2 bzw. m=e/c^2. Sie haben Energie und Energie ergibt Masse.
Photonen über die Äquivalenzgleichung eine Masse zuzuweisen und damit in Newton zu gehen, ergibt falsche Ablenkungswinkel; zudem müsste man dann wegen unterschiedlicher Energie bei unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedliche Ablenkungswinkel, also Dispersion beobachten, was nicht der Fall ist.