{"id":33,"date":"2021-03-07T16:58:54","date_gmt":"2021-03-07T15:58:54","guid":{"rendered":"https:\/\/ksr-lu.ch\/relativitaetstheorieblog\/?p=33"},"modified":"2021-03-25T13:40:07","modified_gmt":"2021-03-25T12:40:07","slug":"phaenomene-der-art-schwarze-loecher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ksr-lu.ch\/relativitaetstheorieblog\/2021\/03\/07\/phaenomene-der-art-schwarze-loecher\/","title":{"rendered":"Ph\u00e4nomene der ART (Schwarze L\u00f6cher)"},"content":{"rendered":"\n

In diesem Blogeintrag werden wir Schwarze L\u00f6cher genauer unter die Lupe nehmen. Bestimmt hast du schon mal von diesen mysteri\u00f6sen Objekten geh\u00f6rt, sei es entweder in Science-Fiction Filmen oder in popul\u00e4rwissenschaftlichen Artikeln. Hast du dich aber jemals gefragt was ein schwarzes Loch wirklich ist? Wie entstehen Schwarze L\u00f6cher \u00fcberhaupt? Was befindet sich in einem Schwarzen Loch? Mit diesen Fragen befassen sich theoretische Physiker heute und zu manchen Fragen gibt es immer noch keine Antwort. Ich werde aber probieren dir heute eine kleine Einf\u00fchrung in das Gebiet der schwarzen L\u00f6cher zu geben. Vielleicht bist du der n\u00e4chste der eine dieser Fragen beantworten kann.<\/p>\n\n\n\n

Was ist ein Schwarzes Loch?
Wie im vorherigen Blogeintrag schon besprochen, ist Gravitation eigentlich nur die Kr\u00fcmmung von Raum und Zeit. Ein schwarzes Loch ist ein Objekt, dass den Raum so stark kr\u00fcmmt, dass nicht mal Licht mehr entkommen kann, deswegen auch der Name \u201eSchwarzes Loch\u201c. Um beispielsweise dem Gravitationsfeld der Erde zu entkommen, m\u00fcsste man sich mit einer Geschwindigkeit von 11.2 km\/s sich von der Erde wegbewegen. Dies nennt man auch die \u201eFluchtgeschwindigkeit\u201c. Wenn man aber versucht dem Gravitationsfeld eines Schwarzen Loches zu entkommen, m\u00fcsste man mit \u00dcberlichtgeschwindigkeit reisen. Die spezielle Relativit\u00e4tstheorie sagt aus das, sich nichts mit \u00dcberlichtgeschwindigkeit bewegen kann, deswegen kann niemand dem gravitativen Einfluss eines Schwarzen Loches entkommen.<\/p>\n\n\n\n

Wie entsteht ein Schwarzes Loch?
Schwarze L\u00f6cher sind die auferstandenen Leichen massereicher Sterne. Damit ein Schwarzes Loch \u00fcberhaupt entstehen kann, braucht es einen Stern, der mindestens das achtfache der Masse unserer Sonne aufweist. Im Kern der Sterne findet ein Prozess statt mit dem Namen \u201eKernfusion\u201c. Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schweren Atomkernen. Dieser Prozess kann nur an Orten mit hoher Temperatur und grossem Druck stattfinden. Dabei wird Energie freigesetzt, vor allem in Form von Strahlungsenergie.<\/p>\n\n\n\n

Auf einen Stern wirken zwei Kr\u00e4fte. Die Gravitationskraft die nach innen wirkt und der Strahlungsdruck, der der Gravitationskraft entgegenwirkt. Wenn ein Stern anf\u00e4ngt im Kern Eisen zu fusionieren, dann ist der am Ende seiner Tage. Es herrscht kein Strahlungsdruck mehr, der der Gravitationskraft entgegenwirkt. Der Stern kollabiert in sich selbst. Ein Stern der Massereich genug ist, explodiert in einer gewaltigen Supernova. Die \u00dcberreste des Sternes \u201everwandeln\u201c sich entweder in einen Neutronenstern oder in ein Schwarzes Loch, dies h\u00e4ngt von der Masse ab.<\/p>\n\n\n\n

Die gesamte Masse eines Schwarzen Lochs konzentriert sich in einem einzigen Punkt mit unendlich hoher Dichte und unendlich starkem Gravitationsfeld. Diesen Punkt nennt man auch Singularit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Anatomie eines Schwarzen Lochs:<\/p>\n\n\n\n

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https:\/\/pixabay.com\/illustrations\/black-hole-space-outer-space-92358\/<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Relativistischer Jet: Wenn ein Schwarzes Loch Materie verschlingt, dann entstehen Gasstr\u00f6me.<\/p>\n\n\n\n

Singularit\u00e4t: Die gesamte Masse eines Schwarzen Lochs konzentriert sich in einem einzigen Punkt mit unendlich hoher Dichte und unendlich starkem Gravitationsfeld. Diesen Punkt nennt man auch Singularit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n

Akkretionsscheibe: Diese Scheibe dreht sich st\u00e4ndig um das Schwarze Loch herum und transportiert so Materie in das Schwarze Loch hinein. Ohne Akkretion kann die Materie das Schwarze Loch problemlos umkreisen. Wenn Materie verschluckt wird vom Schwarzen Loch setzt sie Energie in Form von Hitze und Strahlung frei.<\/p>\n\n\n\n

Innerste stabile Umlaufbahn: Das ist die Umlaufbahn, die die Materie umkreisen kann, ohne in den Eventhorizont reinzufallen.<\/p>\n\n\n\n

Ereignishorizont: Das ist der Punkt, an dem es kein Zur\u00fcck mehr gibt. Was den Eventhorizont betritt verl\u00e4sst in auch nicht mehr. Man kann den Radius des Eventhorizonts mit dieser Formel berechnen.<\/p>\n\n\n\n

\"Quellbild<\/figure>\n\n\n\n

Wobei R der Schwarzschild Radius ist. G die universelle Gravitationskonstante. M ist die Masse des K\u00f6rpers die zu einem Schwarzen Loch komprimiert werden soll. c stellt die Lichtgeschwindigkeit dar.<\/p>\n\n\n\n

Photonensph\u00e4re: Es ist die perfekte Umlaufbahn f\u00fcr Photonen um das Schwarze Loch, aber er ist instabil.<\/p>\n\n\n\n

Im n\u00e4chsten Blogeintrag werden wir uns wahrscheinlich die Einsteinschen Feldgleichungen anschauen. Vielleicht werden wir aber zuerst noch \u00fcber Gravitationswellen sprechen, ich weiss es noch nicht. Bis zum n\u00e4chsten mal!
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In diesem Blogeintrag werden wir Schwarze L\u00f6cher genauer unter die Lupe nehmen. Bestimmt hast du schon mal von diesen mysteri\u00f6sen Objekten geh\u00f6rt, sei es entweder in Science-Fiction Filmen oder in popul\u00e4rwissenschaftlichen Artikeln. Hast du dich aber jemals gefragt was ein schwarzes Loch wirklich ist? Wie entstehen Schwarze L\u00f6cher \u00fcberhaupt? Was befindet sich in einem Schwarzen … <\/p>\n

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