Der Wirbel um die Schwarzen Löcher am Cern

[Cygnus]

...

Am Cern sind tausende Spitzenphysiker aus aller Welt versammelt. Allein der neue LHC hat Milliarden verschlungen. Ein einziger Magnet für den Beschleuniger kostet stolze 600000 Euro und davon gibt es hunderte Stück. Viele fragen sich ob dieser Aufwand gerechtfertigt ist?

Neben den Kritikern und Weltuntergangsanhängern, gibt es die, die den finanziellen Aspekt im Auge haben. Der LHC soll in erster Linie der Suche nach dem Higgs Teilchen dienen. Dem Entdecker winkt der Nobelpreis. So hat am Cern selbst unter den Wissenschaftlern ein Wettrennen begonnen.

Was haltet ihr von der Forschung am CERN? Sind die Gelder dort gut angelegt.

Schließlich wurde am CERN unter anderem auch die Idee des World Wide Web von Tim Berners-Lee auf den Weg gebracht.

Das Problem der immensen Kosten, die zum größten Teil aus den Forschungsetats der beteiligten Nationen bestritten werden müssen, würde sich relativieren, wenn sich insb. Hochtechnologiekonzerne verstärkt an Investitionen in Grundlagenforschung beteiligen würden. Leider fühlen sich diese erst dann auf den Plan gerufen, wenn sie die Ergebnisse für schlappe 5$ mit der neuesten Nature-Ausgabe erstehen können.


©ygnus

[Kibuka]

Das Problem der immensen Kosten, die zum größten Teil aus den Forschungsetats der beteiligten Nationen bestritten werden müssen, würde sich relativieren, wenn sich insb. Hochtechnologiekonzerne verstärkt an Investitionen in Grundlagenforschung beteiligen würden. Leider fühlen sich diese erst dann auf den Plan gerufen, wenn sie die Ergebnisse für schlappe 5$ mit der neuesten Nature-Ausgabe erstehen können.

Das ist leider wahr.

[Perdedor]

Das Problem der immensen Kosten, die zum größten Teil aus den Forschungsetats der beteiligten Nationen bestritten werden müssen, würde sich relativieren, wenn sich insb. Hochtechnologiekonzerne verstärkt an Investitionen in Grundlagenforschung beteiligen würden. Leider fühlen sich diese erst dann auf den Plan gerufen, wenn sie die Ergebnisse für schlappe 5$ mit der neuesten Nature-Ausgabe erstehen können.


©ygnus

Indirekt finanzieren sie es ja, da sie Steuern zahlen.
Das Problem ist, dass sich kein Konzern eine solche langfristig angelegte Forschung überhaupt leisten könnte. Es ist ja nicht nur das Experiment am CERN selber, sondern auch unzählige Wissenschaftler an den Universitäten und Instituten auf der ganzen Welt, die die Ergebnisse erstmal auswerten und interpretieren müssen. Das sprengt die Kapazitäten eines jeden privatwirtschaftlichen Unternehmens bei weitem, und der Gewinn ist, wie gesagt nur sehr langfristig zu erwarten.
Und selbst wenn es irgendwann Megakonzerne geben sollte, die über die Fähigkeiten der gesamten heutigen Staatengemeinschaft verfügen könnte, so wäre dies dennoch uneffizient, denn Urheberrechte, Patente etc. würden die Forschung extrem ausbremsen.
Um Fortschritte in der Grundlagenforschung zu erzielen sind die Staaten unverzichtbar.

[Kibuka]

Um Fortschritte in der Grundlagenforschung zu erzielen sind die Staaten unverzichtbar.

Dafür entziehen sich diese Großkonzerne zunehmend ihren finanziellen Verpflichtungen. Der überwiegende Großteil der Steuern wird durch den Mittelstand finanziert. Die Großkonzerne suchen gezielt nach Steueroasen und nutzen jede Möglichkeit aus um Abschreibungen zu tätigen und auf diese Weise Steuern zu sparen. Die Nationalstaaten müssen machtlos dabei zusehen, weil sie nur national agieren können und deshalb kaum Einflussmöglichkeiten auf die Konzerne haben.

Eben jene Großkonzerne profitieren aber unverhältnismässig hoch von der Forschung & Entwicklung.

[Cygnus]

Indirekt finanzieren sie es ja, da sie Steuern zahlen.
Das Problem ist, dass sich kein Konzern eine solche langfristig angelegte Forschung überhaupt leisten könnte. Es ist ja nicht nur das Experiment am CERN selber, sondern auch unzählige Wissenschaftler an den Universitäten und Instituten auf der ganzen Welt, die die Ergebnisse erstmal auswerten und interpretieren müssen. Das sprengt die Kapazitäten eines jeden privatwirtschaftlichen Unternehmens bei weitem, und der Gewinn ist, wie gesagt nur sehr langfristig zu erwarten.
Und selbst wenn es irgendwann Megakonzerne geben sollte, die über die Fähigkeiten der gesamten heutigen Staatengemeinschaft verfügen könnte, so wäre dies dennoch uneffizient, denn Urheberrechte, Patente etc. würden die Forschung extrem ausbremsen.
Um Fortschritte in der Grundlagenforschung zu erzielen sind die Staaten unverzichtbar.

Ja sicher, das widerspricht allerdings keineswegs meinem vorigen Beitrag.
Du beschreibst die derzeitige Praxis und die ihr zugrunde liegenden ökonomischen Zwänge, dem widerspreche ich gar nicht.
Meine Schlußfolgerung daraus ist lediglich, daß dann etwas mit diesem Wirtschaftssystem nicht stimmt.
Wenn es nicht gelingt, auch unser wirtschaftlichen Handeln auf Längerfristigkeit und Nachhaltigkeit auszurichten, dann sieht es für die Zukunft der Menschheit trotz ihres wissenschaftlichen Fortschritts nicht gerade rosig aus.


©ygnus

[Shoogar]

Dafür entziehen sich diese Großkonzerne zunehmend ihren finanziellen Verpflichtungen. Der überwiegende Großteil der Steuern wird durch den Mittelstand finanziert. Die Großkonzerne suchen gezielt nach Steueroasen und nutzen jede Möglichkeit aus um Abschreibungen zu tätigen und auf diese Weise Steuern zu sparen. Die Nationalstaaten müssen machtlos dabei zusehen, weil sie nur national agieren können und deshalb kaum Einflussmöglichkeiten auf die Konzerne haben.

Eben jene Großkonzerne profitieren aber unverhältnismässig hoch von der Forschung & Entwicklung.

Das ist so nicht ganz richtig.

Das mag vielleicht für Deutschland oder Europa zutreffen, was ich aber von meinem Bruder in den USA höre, beteiligt sich die Wirtschaft dort nicht unerheblich an den wissenschaftlichen Etats.
Und das nicht nur in zentral technischen Bereichen, die mittel- oder kurzfristig ummünzbare Erfolge erwarten lassen, sondern auch in Exoten-Fächern (mein Bruder ist Prof. für Ethnologie an einer Am. Universität).

In vielen Bereichen hat hier auch unser wissenschaftlicher Betrieb selbst schuld, der unter dem Vorbehalt unabhängiger Wissenschaften hier einer stärkeren Beteiligung von Wirtschaftsbetrieben recht kritisch gegenübersteht.

[Kibuka]

Das mag vielleicht für Deutschland oder Europa zutreffen, was ich aber von meinem Bruder in den USA höre, beteiligt sich die Wirtschaft dort nicht unerheblich an den wissenschaftlichen Etats.

Das liegt unter anderem daran, das amerikanische Unternehmen nicht so mobil sind, wie europäische. Zum anderen haben diese Beteiligungen in den USA eine lange Tradition, große US-Unternehmen haben sich oft sehr intensiv an der Forschung beteiligt und zeichnen sich durch eine enge Kooperation mit den Universitäten aus. Dieses Denken hat in Deutschland erst sehr spät eingesetzt. Musterbeispiel in Deutschland ist hier sicherlich die TUM, die eng mit Unternehmen, wie Siemens oder BMW zusammenarbeitet.

Clusterbildung nennt sich derartiges. Frankfurt und München sind beispielsweise führend in der Biotechbranche, weil sie in den letzten Jahren die Vernetzung und Verclusterung gefördert haben. Siehe http://www.bio-m.org/.

[Marmorkater]

Manche Physiker glauben, dass am LHC winzige Schwarze Löcher erzeugt werden könnten. Das Cern wehrt sich gegen den Vorwurf, leichtfertig das Schicksal der Menschheit aufs Spiel zu setzen.

Also ich lese hier nur von einer Person - und Amerikaner, jener sich selbst als "Kernphysiker" bezeichnet:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mens ... 88,00.html

Soll sich dieser einfältige Mensch doch lieber Gedanken über die zigtausend Atomsprengköpfe (plus B und C-Waffen) machen - und dem Umstand, daß ein Alkoholiker und Analphabet Präsident seines verfluchten Landes ist.

Besser, er kümmert sich um die unzweifelhaft vorhandenen schwarzen Löcher in den Gehirnen eines Volkes, das mehrheitlich aus Straftätern, Taugenichtsen und religiösen Fanatikern abstammt.

[El Cattivo]

Das mag vielleicht für Deutschland oder Europa zutreffen, was ich aber von meinem Bruder in den USA höre, beteiligt sich die Wirtschaft dort nicht unerheblich an den wissenschaftlichen Etats.
[...]
In vielen Bereichen hat hier auch unser wissenschaftlicher Betrieb selbst schuld, der unter dem Vorbehalt unabhängiger Wissenschaften hier einer stärkeren Beteiligung von Wirtschaftsbetrieben recht kritisch gegenübersteht.

Das stimmt, in den USA ist das offensichtlich inzwischen so...
Hier entwickelt es sich auch langsam auf die Systeme der USA zu.
Die Frage ist aber: Ist das überhaupt gut?

Wenn sich Unternehmen direkt beteiligen, dann steht die wirtschafliche (oder militärische) Umsetzbarkeit im Interesse. Was ist besser? Eine freie Forschung, die indirekt über Steuern finanziert werden oder eine Forschung, die den Erfolgsdruck der Wirschaft engegensteht? Ich bin mir sehr sicher, das CERN direkt keine wirtschafltich umsetzbare Ergebnisse in absehbarer Zeit liefert, was deren primäre Forschung angeht. Aber, die große Herausforderung liefert Nebenprodukte ab. Man denke nur an Crid-Infrastruktuer, die auf Grund der enormen Datenmenge aufgebaut wird...

mfg

[Shoogar]

Das stimmt, in den USA ist das offensichtlich inzwischen so...
Hier entwickelt es sich auch langsam auf die Systeme der USA zu.
Die Frage ist aber: Ist das überhaupt gut?

Wenn sich Unternehmen direkt beteiligen, dann steht die wirtschafliche (oder militärische) Umsetzbarkeit im Interesse. Was ist besser? Eine freie Forschung, die indirekt über Steuern finanziert werden oder eine Forschung, die den Erfolgsdruck der Wirschaft engegensteht? Ich bin mir sehr sicher, das CERN direkt keine wirtschafltich umsetzbare Ergebnisse in absehbarer Zeit liefert, was deren primäre Forschung angeht. Aber, die große Herausforderung liefert Nebenprodukte ab. Man denke nur an Crid-Infrastruktuer, die auf Grund der enormen Datenmenge aufgebaut wird...

mfg

Selbstverständlich gibt es (wie in D auch) von der Industrie finanzierte Forschungsaufträge oder Studien, die mehr oder weniger mittelbar mit dem Geschäftsbereich des Unternehmens zu tun haben.
Daneben gibt es aber auch große Konzerne, die einen nicht an den Unternehmenszweck gebundenen Forschungsetat haben.
Hier können sich Universitäten und Forschungsgruppen um die Finanzierung ihres Vorhabens bewerben.

Solange Forschung neutral und seriös betrieben wird, ist dagegen auch gar nichts einzuwenden.
Im Gegenteil: Die Industrie beteiligt sich aktiv mit Projekten und finanziellen Mitteln an der akademischen Ausbildung.
Zum Teil in einem Umfang, den der Staat kaum leisten kann (der Forschungsetat meines Bruders zB. übersteigt die Summe aller Forschungsgelder, die dt. ethnologischen Fakultäten zur Verfügung stehen). Darüberhinaus unterliegt die Verwendung der Mittel wesentlich geringerer bürokratischer Rechtfertigung.

Und es wird weniger der politische Einfluss universitärer Verwaltungen gefördert als vielmehr gute wissenschaftliche Arbeit und Ausbildung belohnt.

[Zeta]

Wir können so ein wenig mehr über die Welt lernen und bestehende Theorien prüfen.
Ich denke also, dass das Geld gut angelegt ist.

PS: Wer nicht weiß, was Higgs-Teilchen sind: http://www.br-online.de/br-alpha/alpha- ... 984891.xml

Das denke ich auch. Und viele Gegner haben gutes Geld mit lächerlichen Geschichten über ein schwarzes Loch gemacht, was außer Kontrolle gerät. Viele Idis haben das geschluckt.

[Papaloooo]

Und noch immer sind wir doch von keinem Schwarzen Loch verschluckt worden.
(Es sei denn wir leben schon darin und haben den Übergang nicht gemerkt).
Manche pseudowissenschaftliche Nachrichten sind einfach recht reißerisch gemacht.
Zentrale Schwarze Löcher überall im Weltall stoßen Materie-Jets axial aus den Galaxienscheiben heraus,
welche um unsere Erde herum ständig auf Materie treffen.
Das sind Energien von bis zu hundert Billionen Elektronenvolt (10^17 eV).
Cern geht nur bis 10^15 eV.

Da fehlt einfach etwas mathematisches Verständnis.
Oder dieses wird bewusst verschwiegen, um es mit einer Titelzeile in ein Schundblatt zu schaffen.

[Adam Smith]

Angefangen hat alles damit, dass behauptet worden ist, dass am Cern Schwarze Löcher erzeugt werden könnten. Das kann der Teilchenbeschleuniger nun nicht. 2022 gibt es neue Versuche.

Rhodri - Nun, die Hoffnung ist, dass wir beim Neustart - der wahrscheinlich Anfang 2022 sein wird, um tatsächlich Physik zu nehmen - dann den dritten Physiklauf des LHC haben, der voraussichtlich dauern wird noch drei Jahre. Bis jetzt kollidierten wir mit einer sogenannten 13-Tera-Elektronenvolt. Dies ist eine ziemlich hohe Energie, und wir hoffen, dass wir dies etwas weiter vorantreiben können, da der LHC tatsächlich nominell für eine Kollision mit 14 Tera-Elektronenvolt ausgelegt war.

https://www.thenakedscientists.com/arti ... start-2021

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 07:12)

Angefangen hat alles damit, dass behauptet worden ist, dass am Cern Schwarze Löcher erzeugen könnten. Das kann der Teilchenbeschleuniger nun nicht. 2022 gibt es neue Versuche.



https://www.thenakedscientists.com/arti ... start-2021

Ein Neutronenstern ist quasi ein gigantischer Atomkern.
Kollidiert er mit einem weiteren Neutronenstern und kommt über die kritische Masse,
dann entsteht ein Schwarzes Loch.
Natürlich nicht nur dann.
Könnte man mit Cern quasi einen kiloschweren Atomkern erzeugen,
indem man diesen in einem Feld gefangen hält und immer wieder neue Materieteilchen rein schießt,
dann wäre das theoretisch möglich.
Es würde sich dann aber durch die sehr stark auftretende Hawking-Strahlung sehr schnell wieder zerstrahlen.
Schneller, als man nachliefern könnte.
Auf jeden Fall entstünde keine gravitative Sogwirkung.

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 07:54)

dann entsteht ein Schwarzes Loch.
Natürlich nicht nur dann.
Könnte man mit Cern quasi einen kiloschweren Atomkern erzeugen,
indem man diesen in einem Feld gefangen hält und

Hast du das errechnet?

Atomkern = 1 Fentometer gross?

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Femtometre

Schwarzschikdradius von einem Menschen = 10 hoch -23 cm?

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 08:13)

Hast du das errechnet?

Atomkern = 1 Fentometer gross?

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Femtometre

Schwarzschikdradius von einem Menschen = 10 hoch -23 cm?

Was ich einfach meinte ist,
dass es niemals ausreichen würde,
ein Schwarzes Loch zu erzeugen,
indem man ganz viele Elementarteilchen zu einem Haufen zusammenzuknallen.

Je kleiner der Schwarzschildradius, desto größer die Hawking-Strahlung,
welche die Masse des Schwarzen Loches wieder verdampft.
Und das ja im Grunde, bevor es überhaupt entstanden ist.
Aus diesem Grund kann es nicht entstehen.

Auch die Masse unserer Sonne reicht bei weitem noch nicht für ein Schwarzes Loch aus.
Klar kann man ausrechnen, wie der Schwarzschildradius eines masseärmeren Objektes wäre.
Aber einen Sinn macht dies nicht.
Einzige Möglichkeit wäre, dass masseärmere Schwarze Löcher noch vom Urknall übrig geblieben wären.
Diese konnte man aber bisher nicht entdecken.

[X3Q]

Haben die besondere Eigenschaften?

—X

[JosefG]

(09 Mar 2021, 11:32)

Je kleiner der Schwarzschildradius, desto größer die Hawking-Strahlung,

Bisher ist nicht bewiesen, dass die Hawking-Strahlung überhaupt existiert.

Siehe auch den Strang "Die Erde dreht sich schneller":
https://www.politik-forum.eu/viewtopic.php?f=85&t=70911

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 11:58)

Bisher ist nicht bewiesen, dass die Hawking-Strahlung überhaupt existiert.

Siehe auch den Strang "Die Erde dreht sich schneller":
https://www.politik-forum.eu/viewtopic.php?f=85&t=70911

Stimmt, weil man noch nie einem kleinen Schwarzen Loch so habhaft werden konnte,
dass man diese feststellen kann.
Bei einem Großen aber wäre diese zu schwach, um diese noch nachzuweisen.
Hier müssen noch die Messgeräte empfindlicher werden und/oder mal eines in näherer Nähe entdeckt werden.

Wobei Stephen Hawkings Schulssfolgerungen im Buch "Haben Schwarze Löcher keine Haare?"
recht einleuchtend sind.

[JosefG]

(09 Mar 2021, 13:03)

Stimmt, weil man noch nie einem kleinen Schwarzen Loch so habhaft werden konnte,
dass man diese feststellen kann.

Auch in der Theorie ist die Hawking-Strahlung unbewiesen.

Die Vorhersage der Hawking-Strahlung beruht auf der Kombination von Effekten der Quantenmechanik und der allgemeinen Relativitätstheorie sowie der Thermodynamik.
Da eine Vereinheitlichung dieser Theorien (Quantentheorie der Gravitation) bisher nicht gelungen ist, sind solche Vorhersagen immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet.

https://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung

[schokoschendrezki]

(09 Mar 2021, 07:54)

Ein Neutronenstern ist quasi ein gigantischer Atomkern.
Kollidiert er mit einem weiteren Neutronenstern und kommt über die kritische Masse,
dann entsteht ein Schwarzes Loch.
Natürlich nicht nur dann.
Könnte man mit Cern quasi einen kiloschweren Atomkern erzeugen,
indem man diesen in einem Feld gefangen hält und immer wieder neue Materieteilchen rein schießt,
dann wäre das theoretisch möglich.
Es würde sich dann aber durch die sehr stark auftretende Hawking-Strahlung sehr schnell wieder zerstrahlen.
Schneller, als man nachliefern könnte.
Auf jeden Fall entstünde keine gravitative Sogwirkung.

Es gehört zwar nicht direkt hierher. Aber Teile der kosmischen Strahlung weisen ungewöhnlich hohe Energien auf. Insbesondere der Teil "Extragalaktische kosmische Strahlung". Hier können einzelne Partikel Energien haben, die denen makroskopischer Objekte (Basketball, Pistolenkugel) entsprechen. Das fand ich schon beeindruckend. Mit schwarzen Löchern hat die kosmische Strahlung insofern etwas zu tun, als dass sich die Vermutung erhärtet, ihre Quelle seien Schwarze Löcher in der Umgebung von Galaxienzentren.

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 13:57)

Auch in der Theorie ist die Hawking-Strahlung unbewiesen.


https://de.wikipedia.org/wiki/Hawking-Strahlung

Ja ist sie.

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 14:12)

Es gehört zwar nicht direkt hierher. Aber Teile der kosmischen Strahlung weisen ungewöhnlich hohe Energien auf. Insbesondere der Teil "Extragalaktische kosmische Strahlung". Hier können einzelne Partikel Energien haben, die denen makroskopischer Objekte (Basketball, Pistolenkugel) entsprechen. Das fand ich schon beeindruckend. Mit schwarzen Löchern hat die kosmische Strahlung insofern etwas zu tun, als dass sich die Vermutung erhärtet, ihre Quelle seien Schwarze Löcher in der Umgebung von Galaxienzentren.

Danke, aber es hat, dass der Beschuss von Materie mit hochenergetischen Teilchen eben keine Schwarzen Löcher erzeugt.
Was durch das Zentrale Schwarze Loch nicht passiert, passiert durch Cern nie uns nimmer!

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 15:48)

Ja ist sie.

Die Thermodynamik wird schon nicht verkehrt sein.

Aber die beweist noch nicht, dass Teilchen mit negativer Energie ins Schwarze Loch fallen und Teilchen mit positiver Energie entkommen.

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 16:53)

Die Thermodynamik wird schon nicht verkehrt sein.

Aber die beweist noch nicht, dass Teilchen mit negativer Energie ins Schwarze Loch fallen und Teilchen mit positiver Energie entkommen.

Wenn ich das nun recht wiedergebe, dann ist das so,
dass ja durch die Vakuumenergie beständig Teilchen und Antiteilchen entstehen,
und sich danach wieder zu Energie zerstrahlen.
Je kleiner das Schwarze Loch, desto enger ist der Bereich (also die Höhenbereiche) des Ereignishorizontes.
Teilchen, die direkt am Ereignishorizont entstehen,
können dadurch getrennt werden,
wodurch ein Teilchen ins Schwarze Loch stürzt und das Antiteilchen entkommt oder umgekehrt.
Diese Teilchen wechselwirken dann hinter dem Ereignishorizont mit der im Schwarzen Loch befindlichen Materie und vernichten sich dort mit den entsprechenden Gegenteilchen zu Energie.
Gleichzeitig stahlen die vom Anti-Partner getrennten Teilchen vom Ereignishorizont ab.
Dies ist die Energie (oder das Masse-Energie-Äquivalent) das beständig dem Schwarzen Loch verloren geht.
Und genau das ist die Hawking-Strahlung über die das kleine Schwarze Loch quasi "verdampft".

Ich hoffe, ich habe das nun richtig wiedergegeben.

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 17:28)
Teilchen, die direkt am Ereignishorizont entstehen,
können dadurch getrennt werden,
wodurch ein Teilchen ins Schwarze Loch stürzt und das Antiteilchen entkommt oder umgekehrt.

Schön. Nur warum fallen mehr Teilchen mit negativer Energie ins Schwarze Loch als Teilchen mit positiver Energie?

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 17:35)

Schön. Nur warum fallen mehr Teilchen mit negativer Energie ins Schwarze Loch als Teilchen mit positiver Energie?

Es geht um Materie und Antimaterie.
Aber dazu muss ich nochmals im Buch lesen.

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 17:47)

Es geht um Materie und Antimaterie.
Aber dazu muss ich nochmals im Buch lesen.

Das ist schon mal verkehrt.

Negative Energie ist was ganz anderes als Antimaterie. Es ist sogar unklar, ob es negative Energie überhaupt gibt.

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 17:57)

Das ist schon mal verkehrt.

Negative Energie ist was ganz anderes als Antimaterie. Es ist sogar unklar, ob es negative Energie überhaupt gibt.

Gut, dann kann das sein,
dass ich mich da geirrt habe, kommt vielleicht von 2 Jägermeistern.

Grundsätzlich:
Egal ob Materie oder Antimaterie Energie ausstrahlt,
Energie von der einen Materie-Art ist immer gleich der Energie von der anderen Marerie-Art.
Denn ein Photon ist sein eigens Antiteilchen.
Es gibt also kein Anti-Photon.

Gut dann sag mir bitte, was du unter negativer Energie verstehst,
und wie diese mit der Hawking-Strahlung zusammenhängt.

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 18:50)

Gut dann sag mir bitte, was du unter negativer Energie verstehst,
und wie diese mit der Hawking-Strahlung zusammenhängt.

In Bezug auf die Hawking-Strahlung gibt es virtuelle Teilchen und virtuelle Antiteilchen, die nur kurz existieren. Die virtuellen Teilchen hat Hawking nicht erfunden. Bei Hawking fliegen nur die virtuellen Antiteilchen öfters in das Schwarze Loch als die virtuellen Teilchen.

Von dir möchte ich wissen warum das so ist.

In diesem Link wird negative Energie mit offenen Fragen erklärt. Also nicht so richtig.

https://amp-welt-de.cdn.ampproject.org/ ... ieren.html

Und hier mal Wikipedia.

Negative Energie ist ein Begriff, der in unterschiedlichen Bedeutungen verwendet wird:

für eine Bindungsenergie

im Kontext des Dirac-Sees

als „negative Energiedichte“ im Kontext exotischer Materie

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Negative_Energie

Und noch mal Wikipedia.

Negative Energie ist ein Konzept, das in der Physik verwendet wird , um die Natur bestimmter Felder zu erklären , einschließlich des Gravitationsfeldes und verschiedener Quantenfeldeffekte .

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Negative_energy

[Papaloooo]

(09 Mar 2021, 19:07)

In Bezug auf die Hawking-Strahlung gibt es virtuelle Teilchen und virtuelle Antiteilchen, die nur kurz existieren. Die virtuellen Teilchen hat Hawking nicht erfunden. Bei Hawking fliegen nur die virtuellen Antiteilchen öfters in das Schwarze Loch als die virtuellen Teilchen.

Von dir möchte ich wissen warum das so ist.

In diesem Link wird negative Energie mit offenen Fragen erklärt. Also nicht so richtig.

https://amp-welt-de.cdn.ampproject.org/ ... ieren.html

Und hier mal Wikipedia.



https://de.m.wikipedia.org/wiki/Negative_Energie

Und noch mal Wikipedia.



https://en.m.wikipedia.org/wiki/Negative_energy

Gut, aber nun weiß ich immer noch nicht,
was diese Negative Energie mit Schwarzen Löchern zu tun haben sollte.

Zur Theorie der Hawking-Strahlnug:

Virtuell nennt man die Teilchen des Quantenwaberns deswegen,
weil sie so spontan entstehen und wieder vergehen,
dass sie gemäß der Heisenbergschen Unschärferelation nicht nachweisbar sind.
Indirekt können sie jedoch nachgewiesen werden,
durch eine kleine Verschiebung der Spektrallinie des Wasserstoffspektrums.

Ich weiß nun nicht, wo du das her hast,
dass Antimaterieteilchen eher in das Schwarze Loch stürzen würden,
als Materieteilchen.
Sie haben - soweit man heute weiß - exakt dieselbe Masse.

Wenn die Paarteilchen am Ereignishorizont enstehen,
wo sie dann durch die Gravitation aufgetrennt werden,
dann entkommt eines der Teilchen, gleichermaßen könnte es Materie, oder Antimaterie sein.

Stammt diese Vakuumenergie, welche die beiden Teilchen erzeugt aus dem Schwarzen Loch,
also von dessen Ereignishorizont, so kommt es nicht,
wie sonst üblich, wieder zur sofortigen "Zerstahlung" und somit zum Ausgleich des aus der Vakuumenergie geliehenen Energiemenge.
Diese Energie geht also dem Schwarzen Loch verloren
und strahlt gewissermaßen vom Loch ab.

Und nun:
- Je größer ein Schwarzes Loch, desto weiter ist die Übergangszone die man Ereignishorizont nennt.
- Je kleiner ein Schwarzes Loch, desto schärfer abgegrenzt ist der Bereich des Ereignishorizontes.

Ein scharf abgegrenzter Ereignishorizont wiederum ist eine stärkere Quelle der Hawking-Strahlung,
denn die Gravitation, welche auf die beiden Teichen-Partner wirkt, ist da an unterschiedlichsten.

Ich hoffe, ich habe das so verständlich erklärt.

[Adam Smith]

(09 Mar 2021, 19:52)

Gut, aber nun weiß ich immer noch nicht,
was diese Negative Energie mit Schwarzen Löchern zu tun haben sollte.

Deine Theorie kommt ohne negative Energie aus. Was natürlich ein Vorteil ist. Bei dir entstehen virtuelle Teilchen, die wieder verschwinden, ausser sie entkommen einem Schwarzen Loch. Dann verschwinden sie nicht mehr. Ein Problem bleibt bei deiner Theorie übrig. Aber ansonsten, nicht schlecht.

[schokoschendrezki]

Danke, aber es hat, dass der Beschuss von Materie mit hochenergetischen Teilchen eben keine Schwarzen Löcher erzeugt.
Was durch das Zentrale Schwarze Loch nicht passiert, passiert durch Cern nie uns nimmer!

Ja richtig. Man muss sich darüber im Klaren sein, dass die Erde mit der kosmischen Strahlung seit je her einem Teilchenborbadement ausgestzt ist, bei dem einzelne Partikel eine um mehrere Zehnerpotenzen höhere Energie aufweisen als die Teilchen in den größten menschengemachten Teilchenbeschleunigern.

[Papaloooo]

(10 Mar 2021, 07:45)

Deine Theorie kommt ohne negative Energie aus. Was natürlich ein Vorteil ist. Bei dir entstehen virtuelle Teilchen, die wieder verschwinden, ausser sie entkommen einem Schwarzen Loch. Dann verschwinden sie nicht mehr. Ein Problem bleibt bei deiner Theorie übrig. Aber ansonsten, nicht schlecht.

Das ist ja nicht meine Theorie,
sondern mein Bemühen,
die Hawking-Strahlung so zu beschreiben,
wie ich sie zumindest verstanden habe.

Und welches Problem bleibt deiner Meinung nach noch übrig?

[Adam Smith]

(10 Mar 2021, 10:08)

Das ist ja nicht meine Theorie,
sondern mein Bemühen,
die Hawking-Strahlung so zu beschreiben,
wie ich sie zumindest verstanden habe.

Und welches Problem bleibt deiner Meinung nach noch übrig?

Wie bei deiner Theorie virtuelle Teilchen einmal nicht verschwinden und einmal doch verschwinden können. Wie löst du das Problem ohne negative Energie?

[Papaloooo]

(10 Mar 2021, 10:16)

Wie bei deiner Theorie virtuelle Teilchen einmal nicht verschwinden und einmal doch verschwinden können. Wie löst du das Problem ohne negative Energie?

Vergesse mal das Wort "virtuell",
diese Teilchen sind kurzzeitig real existent.
Das ist ganz einfach das Quantenwabern.
Und im Grunde stimmt ja auch Teilchen nicht so ganz,
das ist nur eine Analogie, damit wir das Erfassen können.
Ein Elektron ist nicht ein Punkt Materie irgendwo im Raum,
es ist eher ein "verschmiertes" Etwas.
Wie die Heisenbergsche Unschärferelation sagt:
Man kann von einem Subatomaren Teilchen zum Beispiel nur den Ort wissen, aber dann ist der Bewegungsvektor unscharf oder umgekehrt.

Google einfach mal über die Vakuumenergie nach,
dann siehst du einiges dazu und darüber.

Dass sich diese Teilchen i.d.R. kurz nach dem Entstehen wieder vernichten liegt daran,
dass sie keinen Bewegungsimpuls bei der Entstehung erfahren.
Also "leiht" sich - sagen wir mal - ein Positron-Elektron-Paar seine Energie bei der Vakuumenergie quasi aus.
Und kurz darauf vernichtet es sich wieder zu demselben Energie-Quant, den es zuvor "ausgeliehen" hat.

Dies ist - wie geschrieben - nachgewiesen durch die Verschiebung der Spektrallinie des Wasserstoff-Spektrums.
Es ist also keine Theorie oder Vorstellung.

Wenn dies aber an der scharfen Kante des kleinen-Schwarzen-Loch-Ereignishorizontes geschieht,
dann wirken auch relativistische Kräfte auf das Quantenwabern ein.
Dann kommt die Raumkrümmung zum Tragen und die Teilchen werden teilweise auseinandergerissen.
Das ist eben der Unterschied dicht am Schwarzen Loch.

[Adam Smith]

(10 Mar 2021, 10:51)

Dann kommt die Raumkrümmung zum Tragen und die Teilchen werden teilweise auseinandergerissen.
Das ist eben der Unterschied dicht am Schwarzen Loch.

Bei uns auf der Erde verschwinden sie wieder und beim Schwarzen Loch verschwindet ein Teilchen im Schwarzen Loch und das andere Teilchen wird real.

Warum verschwinden bei uns auf der Erde die Teilchen wieder? Was würde passieren, wenn man bei uns auf der Erde die Teilchen trennen würde? Gäbe es dann mehr Energie im Universum?

[Papaloooo]

(10 Mar 2021, 11:09)

Bei uns auf der Erde verschwinden sie wieder und beim Schwarzen Loch verschwindet ein Teilchen im Schwarzen Loch und das andere Teilchen wird real.

Warum verschwinden bei uns auf der Erde die Teilchen wieder? Was würde passieren, wenn man bei uns auf der Erde die Teilchen trennen würde? Gäbe es dann mehr Energie im Universum?

Nein, da gilt immer e = m x c^2.
Die Energie wurde also kurzzeitig in Masse umgewandelt und dann wieder in Energie.
Das ist je keine neue Energie, das ist - ich wiederhole - die Vakuumenergie.
Also quasi die Energie in einem vollkommen leeren Raum,
der auch nach außen vollkommen abgeschirmt ist.
Diese Energie ist messbar.
Auf der Erde oder sonstwo sind diese Teilchen ja auch real, nur eben sehr sehr kurz.
Und auch das, was hinter den Ereignishorizont fällt, ist deswegen nicht weniger "real".

[Adam Smith]

(10 Mar 2021, 11:18)

Nein, da gilt immer e = m x c^2.
Die Energie wurde also kurzzeitig in Masse umgewandelt und dann wieder in Energie.
Das ist je keine neue Energie, das ist - ich wiederhole - die Vakuumenergie.
Also quasi die Energie in einem vollkommen leeren Raum,
der auch nach außen vollkommen abgeschirmt ist.
Diese Energie ist messbar.
Auf der Erde oder sonstwo sind diese Teilchen ja auch real, nur eben sehr sehr kurz.
Und auch das, was hinter den Ereignishorizont fällt, ist deswegen nicht weniger "real".

Die virtuellen Teilchen entziehen bei dir dem lokalen System Energie, wenn sie entstehen und wenn sie wieder verschwinden, dann führen sie dem lokalen System Energie wieder zu.

Wenn ein Teilchen das lokale System verlässt, dann gibt es in dem lokalen System weniger Energie.

Ist das so richtig?

[Papaloooo]

(10 Mar 2021, 11:33)

Die virtuellen Teilchen entziehen bei dir dem lokalen System Energie, wenn sie entstehen und wenn sie wieder verschwinden, dann führen sie dem lokalen System Energie wieder zu.

Wenn ein Teilchen das lokale System verlässt, dann gibt es in dem lokalen System weniger Energie.

Ist das so richtig?

Genau so!
Und diese Energie (bzw. das Massen-Energie-Äquivalent) welche dann vom Schwarzen Loch abstrahlt,
das ist die Hawking-Strahlung.

[Papaloooo]

(10 Mar 2021, 11:33)

Die virtuellen Teilchen entziehen bei dir dem lokalen System Energie, wenn sie entstehen und wenn sie wieder verschwinden, dann führen sie dem lokalen System Energie wieder zu.

Wenn ein Teilchen das lokale System verlässt, dann gibt es in dem lokalen System weniger Energie.

Ist das so richtig?

Nochmal ausführlicher:

Um nochmals kurz die Brücke zum Thema zu schlagen:
Kleine Schwarze Löcher (also molekular klein),
sollten diese überhaupt erzeugt werden (was bezweifelt werden darf),
würden sich durch die hypothetische Hawking-Strahlung wohl schneller auflösen,
als sie erzeugt werden könnten.

Diese Hawking-Strahlung besteht (korrigiere mich jemand, sollte ich falsch liegen) aus den Fermionen,
weil diese einen halbzahligen Spin haben.

Halbzahliger Spin - das geht in der makroskopischen Welt nicht - bedeutet:
Es muss sich ein halbes Mal und sich selbst drehen, um wieder in die gleiche Lage zu kommen.

Im Gegensatz zu den Bosonen (prominenter Vertreter ist das Higgs-Boson),
die mit einem ganzzahligen Spin alleine entstehen und vergehen können,
entstehen und vergehen (=gegenseitige Vernichtung) Fermionen gemeinsam immer mit ihrem Anti-Partner.

Und dieses entstehen und (gewöhnlicherweise auch) vergehen der Fermionen hat eben die Ausnahme,
dass es statt der gegenseitigen Vernichtung am Rande (vor allem eines kleinen) schwarzen Loches
zu einer Symmetrie-Verletzung kommt:
Eines der beiden Paar-Teilchen fällt ins schwarze Loch, das andere verbleibt existent.

[Adam Smith]

Es geht bei Hawking um virtuelle Teilchen.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Virtuelles_Teilchen

Aber wenigstens bekommst du keine Ausraster, schreist, drohst, wütest rum, rastest aus und drehst komplett durch, wenn es um das Problem geht warum gerade das eine virtuelle häufiger ins Schwarze Loch fällt als das andere virtuelle Teilchen.

[Papaloooo]

(11 Mar 2021, 08:02)

Es geht bei Hawking um virtuelle Teilchen.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Virtuelles_Teilchen

Aber wenigstens bekommst du keine Ausraster, schreist, drohst, wütest rum, rastest aus und drehst komplett durch, wenn es um das Problem geht warum gerade das eine virtuelle häufiger ins Schwarze Loch fällt als das andere virtuelle Teilchen.

Es gibt das grundsätzliche Problem,
dass sich Quantenzustände nicht mit unseren Alltagserfahrungen in Übereinkunft bringen lassen:

Wer kann sich ein delokalisiertes Teilchen vorstellen,
welches zugleich durch zwei Spalte saust?
Wer kann sich den Überlagerungszustand vorstellen,
indem ein Teilchen sich gleichzeitig links- und rechtsherum dreht?
Wer kann sich vorstellen, dass Teilchen spontan aus dem Nichts entstehen,
um gleich wieder zu vergehen?
Wer kann sich die Verschränkung zweier weit entfernten Teilchen vorstellen,
welche ihren Überlagerungszustand im selben Augenblick aufgeben,
in dem der andere Verschränkungs-Partner wechselwirkt?
Wer kann sich ein Teilchen vorstellen,
welches sich 1/2 x oder 2 x um sich selbst drehen muss,
um wieder in der gleichen Position zu sein?

Wobei ich immer noch nicht verstehe, was du meinst mit:
"wenn es um das Problem geht warum gerade das eine virtuelle häufiger ins Schwarze Loch fällt als das andere virtuelle Teilchen."
Welches der beiden Teilchen wird denn eher hinter den Ereignishorizont gezogen?
Und woraus geht das hervor, dass es eine Ungleichheit geben solle?

[Aldemarin]

Um Schwarze Löcher zu erzeugen, braucht man mit Sicherheit höhere Partikelenergien, wie sie die stärksten Teilchenbeschleuniger unserer Tage liefern können.

[Papaloooo]

(15 Apr 2021, 13:57)

Um Schwarze Löcher zu erzeugen, braucht man mit Sicherheit höhere Partikelenergien, wie sie die stärksten Teilchenbeschleuniger unserer Tage liefern können.

Sollte es die Hawking-Strahlung geben,
so würde es dieses Schwarze Loch in dem frühen Stadium des Entstehens,
wesentlich schneller zerstrahlen,
als man in der Lage ist, es aufzubauen.

Es ist quasi der Versuch, ein Nudelsieb bis zum Rand zu füllen.
Die Abdichtung wäre unmöglich.