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Gravitationswellen
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smallie
Mädchen.



Anmeldungsdatum: 02.04.2010
Beiträge: 2564

Beitrag(#2120106) Verfasst am: 30.12.2017, 19:46    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn es in unserer Welt also nun unendlich lange dauert, bis die Uhr hinter dem Ereignishorizont verschwunden ist, wie kann dann ein Schwarzes Loch wachsen? Da das auch für winzige SL gilt, kann es keine großen SL geben, da es ja unendlich lange dauert, bis, aus unserer Sicht, da irgendwas reingefallen ist.

Dieses Problem scheinen viele Leute zu haben, ...

Ich hab's auch. Pfeifen Wobei ich das nicht als Problem sehe, sondern als Teil der Lösung.


Vorausgeschickt und als Antwort auf Bernds Fall 1. Es gibt keine Schwarzen Löcher.

Zu jeder Masse (bzw. Energiepaket) gibt es einen Schwarzschildradius. Damit läßt sich eine kritische Dichte errechnen - wird die überschritten, entsteht ein schwarzes Loch. Ein schwarzes Loch bedeutet hier nichts anderes als ein Raumbereich, aus dem kein Licht, keine Information zu uns kommen kann.


step hat folgendes geschrieben:
Am klarsten sieht man die Lösung, wenn man die Signale für Beobachter und Uhr in ein Raumzeitdiagramm malt.


Zitat:
An introduction to black holes
Sanjeev S. Seahra - 2006




Die Weltlinie des einfallenden Teilchens ist rot dargestellt, die grüne Linie ist der äußere Beobachter. Die purpurne Linie stellt Licht dar, das sich vom Partikel zum Beobachter bewegt.

Auch in der fernsten Zukunft des äußeren Beobachters gibt es immer eine purpurne Linie, die ihn mit dem Teilchen verbindet. ... in der fernen Zukunft erscheint das Teilchen am Horizont eingefroren zu sein.



The “picture proof” of this statement is as follows: The physical situation we are considering is depicted in the Kruskal diagram of Figure 8. The worldline of the infalling particle is in red, while the green line represents the exterior observer. The purple wavy lines represent light beams travelling from the infalling particle to the observer.

First notice that even in the extreme future of the exterior observer, we can always find a purple line connecting them to the worldline of the test particle. So, our exterior observer will never loose sight of the particle. However, the purple lines can only intersect the red curve before it crosses H+. Therefore, the observer can only receive information about the particle before it enters the black hole region. Coupled with the fact that the observer will always be in causal contact with the particle, this proves that in the distant future the particle will appear to be effectively frozen on H+.

http://www.math.unb.ca/~seahra/resources/notes/black_holes.pdf

In seiner roten Eigenzeit fällt das Teilchen natürlich hinein.

Das sollte unstrittig sein.



Worum geht's jetzt eigentlich? Ach ja. Bernd meint, daß diese Überlegungen den Schluß zulassen, daß Schwarze Löcher niemals verschmelzen können. Sie könnten noch nicht einmal Wachsen.

Bernd, was passiert, wenn sich in beliebig kleiner Nähe zum Ereignishorizont immer mehr Materie ansammelt? Kann diese Ansammlung selbst kritische Dichte erreichen? Falls ja, wächst das SL. Oder: einfallende Partikel erreichen am Ereignishorizont die Lichtgeschwindigkeit. Errmm. Nein, tun sie nicht. Vorher erreichen sie die kritische Dichte und werden selbst zum Schwarzen Loch. Noch eine Möglichkeit zum Wachsen. (Einfach mal so vor mich hin spekuliert.)

Fakt ist, daß der Schwarzschildradius schneller wächst, als die dafür benötigte Masse. Eine Masse M1 hat einen Schwarzschildradius R1 und ein zugehöriges Volumen V1. Analog Masse M2 mit R2 und V2. Das Schwarzschildvolumen von Masse M1 + M2 ist größer als V1 + V2. Wenn ich Masse auf ein schwarzes Loch werfe, wächst es überproportional.



Warum habe ich das so langwierig aufgeschrieben? Ein Grund ist Hawking-Strahlung.

Vom Teilchen am Horizont gehen Lichtstrahlen aus (in purpur dargestellt). In fernster Zukunft werden die Lichtstrahlen sehr langwellig. Beliebig langwellig, mit beliebig niedriger Energie. Nach den Regeln der Quantenmechanik darf ich mir solche Pfade hinzu denken, solange ich bestimmte Bedingungen einhalte. Sobald die Temperatur des Universums in ferner Zukunft unter die Temperatur des Schwarzen Lochs fällt, fängt das SL an, zu zerstrahlen.

(Hoppla. Verlegen Jetzt habe ich es so hingedreht, als sei Hawking-Strahlung nur Schwarzkörperstrahlung eines heißen SLs im kalten Universum. Darüber sollte ich noch mal nachdenken, bevor ich behaupte, das Ei des Kolumbus gefunden zu haben. zwinkern )


Wenn es Hawking-Strahlung gibt, dann wird ein Partikel auf der roten Linie in thermische Strahlung verwandelt, bevor es den Horizont überschreitet.
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step
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Beitrag(#2120126) Verfasst am: 30.12.2017, 22:33    Titel: Antworten mit Zitat

@smallie:

Seahra hat folgendes geschrieben:
First notice that even in the extreme future of the exterior observer, we can always find a purple line connecting them to the worldline of the test particle.


Hmm ... das ist zwar theoretisch richtig, aber was bedeutet "find" hier? Für einen Zeitpunkt 1/ε in der Zukunft, mit ε-->0, müßte das test particle dazu in jedem Abstand ε vom EH ein Signal senden. Deswegen hatte ich das Beispiel mit dem Ticken der Uhr genannt - da gibt es einen definitiv letzten Tick.

Oder?

PS: Das mit der Schwarzkörperstrahlung eines SL wurde leider nicht von Dir erfunden zwinkern
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step
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Beiträge: 20540
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Beitrag(#2120131) Verfasst am: 30.12.2017, 22:49    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Fakt ist, daß der Schwarzschildradius schneller wächst, als die dafür benötigte Masse. Eine Masse M1 hat einen Schwarzschildradius R1 und ein zugehöriges Volumen V1. Analog Masse M2 mit R2 und V2. Das Schwarzschildvolumen von Masse M1 + M2 ist größer als V1 + V2. Wenn ich Masse auf ein schwarzes Loch werfe, wächst es überproportional.

Guter Gedanke, aber Vorsicht: Durch eine Vereinigung der SR wird eine energieärmere Konfiguration erreicht, was in der ART dasselbe ist wie ein Masseverlust (naja, grob gesagt). Insbesondere beim merger zweier SL könnte dieser Effekt überwiegen.

(Ich habe es aber nicht nachgerechnet, fällt mir nur gerade so ein.)
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smallie
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Beitrag(#2120137) Verfasst am: 31.12.2017, 00:36    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Seahra hat folgendes geschrieben:
First notice that even in the extreme future of the exterior observer, we can always find a purple line connecting them to the worldline of the test particle.


Hmm ... das ist zwar theoretisch richtig, aber was bedeutet "find" hier? Für einen Zeitpunkt 1/ε in der Zukunft, mit ε-->0, müßte das test particle dazu in jedem Abstand ε vom EH ein Signal senden. Deswegen hatte ich das Beispiel mit dem Ticken der Uhr genannt - da gibt es einen definitiv letzten Tick.

Wann gibt ein Teilchen ein Signal?

Im Sinne der Quantenmechanik darf ich mir bei Elektronen und Protonen weitere dieser Teilchen dazu denken. Siehe Feynman-Diagramm. Für andere Partikel müßte ich mir erst irgendwelche Kollisionen ausdenken, die Photonen erzeugen oder Wechselwirkungen des Partikels mit virtuellen Teilchen.

Solange die grüne Linie die 45°-Linie nicht berührt, kann ich das Signal ins Rote verschieben, bis es schwarz wird.


step hat folgendes geschrieben:
Oder?

Sollte sich Doppelt-Spezielle-Relativität als richtig herausstellen, dann ziehe ich mein Argument zurück. Dann gibt es einen letzten Tick.

(Ich vermute, du hast ein anderes Gegenargument im Sinn.)



step hat folgendes geschrieben:
PS: Das mit der Schwarzkörperstrahlung eines SL wurde leider nicht von Dir erfunden zwinkern

Mist. Schon wieder am Nobelpreis vorbeigeschrammt. Weinen

Vor Jahren hast du den Original-Aufsatz von Hawking verlinkt. Ich hab' nicht mal die Hälfte verstanden. Im Prinzip löst Hawking Schrödingergleichungen in der Nähe des Horizonts.

Warum so viel Aufwand, wenn sich Hawking-Strahlung konzeptionell schlicht als thermische Schwarzkörperstrahlung verstehen läßt?
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step
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Beitrag(#2120141) Verfasst am: 31.12.2017, 00:58    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Wann gibt ein Teilchen ein Signal?

Nimm halt ne Uhr mit Photonenkanone.

smallie hat folgendes geschrieben:
... Solange die grüne Linie die 45°-Linie nicht berührt, kann ich das Signal ins Rote verschieben, bis es schwarz wird.

Ja, aber welches Signal genau? Wenn es ein Photon ist, das z.B. von einer Uhr vor dem EH gesendet wurde, siehe meine Argumentation. Bei virtuellen Photonen direkt am EH ist die Argumentation nicht mehr gültig, da muß man Quantenphysik oder gar Quantengravitation betreiben.

smallie hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Oder?
Sollte sich Doppelt-Spezielle-Relativität als richtig herausstellen, dann ziehe ich mein Argument zurück. Dann gibt es einen letzten Tick. (Ich vermute, du hast ein anderes Gegenargument im Sinn.)

Steh grad aufm Schlauch - "Doppelt-Spezielle-Relativität"?

smallie hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
PS: Das mit der Schwarzkörperstrahlung eines SL wurde leider nicht von Dir erfunden zwinkern
Mist. Schon wieder am Nobelpreis vorbeigeschrammt. Weinen

Vor Jahren hast du den Original-Aufsatz von Hawking verlinkt. Ich hab' nicht mal die Hälfte verstanden. Im Prinzip löst Hawking Schrödingergleichungen in der Nähe des Horizonts.

Yep.

smallie hat folgendes geschrieben:
Warum so viel Aufwand, wenn sich Hawking-Strahlung konzeptionell schlicht als thermische Schwarzkörperstrahlung verstehen läßt?

Weil es nicht so einfach ist. Die Hawking-Strahlung ist schwächer als die Schwarzkörperstrahlung. Sofern ich mich recht erinnere, hängt das damit zusammen, daß ein Teil der Strahlung von der Gravitation des SL einbehalten wird. Hawking hat das berechnet. Das Coole war, daß er erfolgreich ART und QM verwendet hat, ohne über einen Ansatz zur Quantengravitation zu verfügen.
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smallie
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Beiträge: 2564

Beitrag(#2120151) Verfasst am: 31.12.2017, 01:56    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Wann gibt ein Teilchen ein Signal?

Nimm halt ne Uhr mit Photonenkanone.

Ok.

Muß nachdenken, ob mir dazu etwas einfällt, das ich nicht schon gesagt habe. Und nochmal zurück lesen, was du gesagt hast.



step hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Oder?
Sollte sich Doppelt-Spezielle-Relativität als richtig herausstellen, dann ziehe ich mein Argument zurück. Dann gibt es einen letzten Tick. (Ich vermute, du hast ein anderes Gegenargument im Sinn.)

Steh grad aufm Schlauch - "Doppelt-Spezielle-Relativität"?

DSR ist der Gedanke, daß nicht nur die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter konstant ist, sondern auch die Planck-Länge.

In der herkömmlichen Darstellung sind sich unterschiedliche Beobachter ja noch nicht einmal einig, wo genau der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches liegt. Das ist problematisch, weil die Entropie eines Schwarzen Loches die Anzahl der Planck-Flächen auf seiner Oberfläche ist.

Gravitation ist viel schwächer als die anderen Kräfte. Auf der Planck-Skala fällt sie aber ins Gewicht (unabsichtliches Wortspiel) - weil sich die "verrückten" Quanteneffekte auch gravitativ bemerkbar machen. DSR behauptet, auch unabhängige Beobachter sollten sich darüber einig werden, ob "verrückte" Quantenphänomene auftreten oder nicht. Womit die Planck-Länge invariabel wird.

DSR funktioniert bisher nur in 2D. Ob es auch in 3D geht, ist offen. Ich würd' nicht drauf wetten. Eine schöne Idee ist es trotzdem.



step hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Warum so viel Aufwand, wenn sich Hawking-Strahlung konzeptionell schlicht als thermische Schwarzkörperstrahlung verstehen läßt?

Weil es nicht so einfach ist. Die Hawking-Strahlung ist schwächer als die Schwarzkörperstrahlung. Sofern ich mich recht erinnere, hängt das damit zusammen, daß ein Teil der Strahlung von der Gravitation des SL einbehalten wird.

Eben deshalb war ich etwas vorsichtig beim Eierlegen. zwinkern
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Bernd Jaguste
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Anmeldungsdatum: 11.01.2006
Beiträge: 272

Beitrag(#2120248) Verfasst am: 31.12.2017, 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo step,
hallo smallie,
hallo Forum,

schade, dass ich immer so wenig Zeit habe, mit Euch zu streiten. Daher ganz kurz und auch nur ein wenig Geschwafel zum Anfang, bevor es zum Fachlichen geht.

Lobbyisten sind Leute, die für mehr oder weniger Geld versuchen, bestimmte Interessen durchzusetzen. Das ist aus meiner Sicht eine legitime Arbeit. Die Leute verdienen damit ihr Geld und zahlen sicherlich auch Steuern. Das hat nichts mit Verschwörungstheorien zu tun. Wäre es so, so wäre der ganze Bundestag eine einzige Verschwörung. Aber schön, dass Ihr mich immer und immer und immer und immer wieder in diese Ecke drängen wollt.

Und ja, auch vor Kolumbus war die Kugelform der Erde bekannt und es war auch bekannt, dass die Sonne sich nicht um die Erde dreht. Doch die Lobbyisten der Kirche fanden das nicht so gut. Das war keine Verschwörung, sondern ganz normales menschliches Verhalten. Die Menschheit ist so.

Nun kann ich schon fast zum Thema kommen. Das Gegenstände unendlich lange Zeit brauchen, um in ein Schwarzes Loch zu fallen, ist auch bekannt und steht in jedem einschlägigen Lehrbuch. Dennoch wird es, wie die Kugelform der Erde im Mittelalter, einfach ignoriert. Da werden Hawking-Strahlen erfunden, die nie jemand nachgewiesen hat, oder irgendwelche anderen Krücken. Kommt mir vor wie die Elefanten und die Schildkröte, auf der die Erdscheibe aufgelagert war. War eigentlich auch recht einleuchtend. Warum ist man davon abgerückt? Wo wir gerade dabei sind. Musste eigentlich Kolumbus nachweisen, warum wir nicht von der Erde fallen, wenn diese eine Kugel ist? Nein. Wenn ich sage, ohne mich je mit Kolumbus vergleichen zu wollen, es gibt keine Schwarzen Löcher, muss ich dann nachweisen, wie die Welt ohne SL funktioniert? Ich denke mal: Nein. Ich würde es Euch gern erklären. Ihr müsstet jedoch Euch darauf einlassen. Tut Ihr aber nicht, weil Ihr viel zu fest an Euren Glauben gebunden seid. Mir fehlt auch die Zeit dafür. Es steht ja auch in meinen Büchern, falls Ihr je Interesse daran haben solltet.

So, genug geschwafelt.

smallie hat folgendes geschrieben:

In seiner roten Eigenzeit fällt das Teilchen natürlich hinein.

Das sollte unstrittig sein.

Ja, ist völlig unstrittig, wenn es je Schwarze Löcher geben sollte.

smallie hat folgendes geschrieben:
Worum geht's jetzt eigentlich? Ach ja. Bernd meint, daß diese Überlegungen den Schluß zulassen, daß Schwarze Löcher niemals verschmelzen können. Sie könnten noch nicht einmal Wachsen.

Bernd, was passiert, wenn sich in beliebig kleiner Nähe zum Ereignishorizont immer mehr Materie ansammelt? Kann diese Ansammlung selbst kritische Dichte erreichen? Falls ja, wächst das SL. Oder: einfallende Partikel erreichen am Ereignishorizont die Lichtgeschwindigkeit. Errmm. Nein, tun sie nicht. Vorher erreichen sie die kritische Dichte und werden selbst zum Schwarzen Loch. Noch eine Möglichkeit zum Wachsen. (Einfach mal so vor mich hin spekuliert.)

Das Problem ist, dass für einen außenstehenden Beobachter die Rotverschiebung ins Unendliche läuft, je näher ein Teilchen sich dem Ereignishorizont (EH) nähert. Was für mich kein Problem ist, für die etablierte Wissenschaft schon. Gut, step hat das für die Teilchen der Uhr ausgeschlossen. Das ist aber Quatsch. De Broglie hat einen Nobelpreis dafür bekommen, dass er nachgewiesen hat, dass jedes Teilchen einen Wellencharakter aufweist. Also auch alle Teilchen der Uhr. Die Energie jedes Elementarteilchens kann man berechnen, in dem man seine Frequenz mit dem Planckschen Wirkungsquantum multipliziert. Hat der Planck bestimmt auch eine Auszeichnung für bekommen, oder Einstein? Egal, step wird es wissen (und uns erzählen) und es ist Stand der Wissenschaft. Nun muss man nur die beiden Sachen zusammenzählen. Also:

1. Folgendes nur aus Sicht eines außenstehenden Beobachters
2. Je näher ein Teilchen dem EH kommt, um so größer seine Rotverschiebung und um so geringer demzufolge seine Frequenz.
3. Je geringer seine Frequenz, um so geringer seine Energie bzw. Masse (da ja beides gekoppelt ist über E=mcc)
4. Am EH ist die Rotverschiebung unendlich, die Frequenz gleich Null und die Energie / Masse eines Teilchens gleich Null.
5. Am Rande eines Schwarzen Lochs kann sich keine Masse / Energie ansammeln, da dort keine Masse / Energie hinkommt. Und es kann demzufolge auch keine Masse / Energie reinfallen.
6. Demzufolge kann es auch kein SL mit nennenswerter Größe geben, weil die Masse / Energie nicht mal in die Nähe des EH kommt. Diese “verdunstet“ vorher.

So, und genau das ist das Problem, wo sich die etablierte Wissenschaft so sehr vor fürchtet. Es gibt ein Energieerhaltungsgesetz. Demnach kann man keine Energie vernichten und keine erschaffen. Das wird hier grob missachtet. Nach dem Energieerhaltungsgesetz geht das nicht. Dafür kann ich aber nichts. Dann muss man das Gesetzt ändern. Das wird ohnehin höchste Zeit. Wenn man keine Energie erschaffen kann, woher habe ich dann die Energie, um diese Worte zu schreiben? Irgendwoher muss ja die ganze Energie des Universums gekommen sein. So wie sie gekommen ist, so kann diese natürlich auch wieder gehen.

In meiner Raumwellentheorie ist sämtliche Materie eine Daseinsform des allgegenwärtigen Raums. Materie ist verdichteter Raum, welcher sich transversal schwingend als spiralförmige Druckwelle durch den Raum bewegt. Diese Raumspirale kann sich auflösen und kann erschaffen werden. Wichtig ist, dass sich die Raummenge nicht ändert. (Der im Umfeld gedehnte Raum ist die Ursache der Gravitation. Das aber nur am Rande.) Somit kann sie die spiralförmige Raumwelle eines Elementarteilchen, welches sich den gedehnten Raumbereich des EH nähert, einfach in glatten Raum auflösen. Die Teilchen „verdunsten“ einfach. Die Summe des Raums bleibt dabei gleich. Das Energieerhaltungsgesetz müsste nur als Raumerhaltungsgesetz umbenannt werden, und die Welt wäre wieder in den Angeln.

Dass das Gegenstück des Raums das Chaos ist, sei hier nur am Rande erwähnt. Ohne Chaos kein Raum und ohne Raum kein Chaos. So auf jeden Fall meine Sicht der Dinge. Und die Bilanzen stimmen wieder.

Muss ich jetzt noch was zu der transversalen Ausdehnung der Raumwellen von step sagen? Ach ja, ein paar Minuten habe ich noch. Die Raumwellen, die er messen will, verbreiten sich longitudinal, genau so wie Schallwellen. Wellen können sich nicht 3-dimensional UND transversal (quer zur Ausbreitungsrichtung) ausbreiten. Wie soll das gehen? Geometrisch einfach nicht möglich. Die hochtrabend genannte Quadrupolstrahlung ist doch nichts anderes, als wenn ein Maler an seinen Rührstab 2 Kugeln ranschraubt und seine Farbe damit umrührt. Da entstehen Schallwellen, welche sich longitudinal ausbreiten. Wenn man es schnell genug macht, kann die Farbe bzw. der Raum auch verwirbeln. Dann hat man die von mir angesprochenen spiralförmigen Raumwellen. Das sind aber ganz normale Elementarteilchen. Bei großen Massen und schnellen Bewegungen entstehen so auch viele exotische Teilchen. Laut meiner Raumwellentheorie zerfallen diese exotischen Teilchen beim Auftreffen auf die „normalen“ Elementarteilchen zu langlebigen Elementarteilchen. (Daher zerfallen die künstlich erzeugten Teilchen auch immer sehr schnell.) Das habe ich als Evolution der Materie beschrieben in meiner Raumwellentheorie. Wie gesagt, dass was hier gemessen wurde, sind diese, teilweise auch sehr exotischen, Elementarteilchen, die mit ihrem Strahlungsdruck die Spiegel der Gravitationswellendetektoren beeinflusst haben (so wie man mit dem Photonendruck der Sonnenteilchen Raumschiffe bewegen kann). So meine Interpretation. Das alles hat aber nichts mit den longitudinalen Raumwellen zu tun, welche auch abgestrahlt werden. Deren Energie wäre viel zu gering, weil: Energie ist das Produkt aus Planckschen Wirkungsquantum und Frequenz. Bei den paar Hertz, welches diese Wellen haben sollen, würde sich hier nichts bewegen.

Aber schön, dass diese transversalen spiralförmigen Raumwellen des kosmischen Großereignisses, also ganz normale Elementarteilchen, nachgewiesen wurden. Ist ein großer Sprung für die Astronomie (meine ich Ernst). Doch von Schwarzen Löchern waren die mit Sicherheit nicht.

Schade, meine Zeit ist mal wieder um.
Ich wünsche Euch ein gesundes, erkenntnisreiches Jahr 2018 (und folgende)

Bernd Jaguste
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Beitrag(#2120263) Verfasst am: 31.12.2017, 18:49    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wellen können sich nicht 3-dimensional UND transversal (quer zur Ausbreitungsrichtung) ausbreiten. Wie soll das gehen? Geometrisch einfach nicht möglich.

Sag mal, liest Du überhaupt, was ich schreibe?

Zum zehnten Mal:
- Alle Wellen breiten sich selbstverständlich in Ausbreitungsrichtung aus.
- Bei GW und EMW (Licht) schwankt die Feldstärke transversal, also senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.
- Bei Schallwellen dagegen schwankt die Dichte longitudinal, also parallel zur Ausbreitungsrichtung.
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Beitrag(#2120265) Verfasst am: 31.12.2017, 18:57    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
De Broglie hat einen Nobelpreis dafür bekommen, dass er nachgewiesen hat, dass jedes Teilchen einen Wellencharakter aufweist. Also auch alle Teilchen der Uhr. Die Energie jedes Elementarteilchens kann man berechnen, in dem man seine Frequenz mit dem Planckschen Wirkungsquantum multipliziert.

Du hast es leider noch immer nicht verstanden. Die Frequenz des Signals, das Du als entfernter Beobachter vom Testobjekt nahe des EH empfängst, ist nicht die de-Broglie-Frequenz (und war es auch nie). Hier sieht man deutlich, wie Du es durcheinanderbringst:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
2. Je näher ein Teilchen dem EH kommt, um so größer seine Rotverschiebung und um so geringer demzufolge seine Frequenz.

Nehmen wir mal an, das "Teilchen" sei ein Laser der Masse m, der durch den EH fällt und dabei grünes Licht der Frequenz f in Richtung Beobachter aussendet. Und, was ist nun die de-Broglie-Frequenz des Lasers? mc²/h?
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Bernd Jaguste
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Beitrag(#2120338) Verfasst am: 01.01.2018, 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo step,
hallo Forum,

step hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
De Broglie hat einen Nobelpreis dafür bekommen, dass er nachgewiesen hat, dass jedes Teilchen einen Wellencharakter aufweist. Also auch alle Teilchen der Uhr. Die Energie jedes Elementarteilchens kann man berechnen, in dem man seine Frequenz mit dem Planckschen Wirkungsquantum multipliziert.

Du hast es leider noch immer nicht verstanden. Die Frequenz des Signals, das Du als entfernter Beobachter vom Testobjekt nahe des EH empfängst, ist nicht die de-Broglie-Frequenz (und war es auch nie). Hier sieht man deutlich, wie Du es durcheinanderbringst:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
2. Je näher ein Teilchen dem EH kommt, um so größer seine Rotverschiebung und um so geringer demzufolge seine Frequenz.

Nehmen wir mal an, das "Teilchen" sei ein Laser der Masse m, der durch den EH fällt und dabei grünes Licht der Frequenz f in Richtung Beobachter aussendet. Und, was ist nun die de-Broglie-Frequenz des Lasers? mc²/h?

Du verstehst es immer noch nicht. Nimm eine Einsteinsche Lichtuhr und ein beliebiges Teilchen mit bekannter Energie und miss hier auf der Erde mit der Lichtuhr seine de-Broglie-Frequenz. Stelle das beides in der Nähe des Ereignishorizonts (EH) auf. Nun miss mit dieser Lichtuhr die de-Broglie-Frequenz des Teilchens noch einmal. Was stellst du fest? Die Frequenz des Teilchens ist im Bezugssystem am EH exakt die gleiche, wie im Bezugssystem hier bei uns auf der Erde. Nun wirst Du mir doch zustimmen, dass für einen Beobachter hier auf der Erde (außenstehend) die Einsteinsche Lichtuhr am EH sehr langsam geht, bzw. fast steht (stehen tut sie direkt am EH). Das ist aber kein Problem. Über die normalen Transformationsformeln kannst Du die beiden Bezugssysteme ja auch miteinander vergleichen. Das bedeutet, dass die de-Broglie-Frequenz in der Nähe des Ereignishorizonts aus Sicht eines externen Beobachters abgenommen haben muss. Andernfalls hätte das Teilchen in Deinen Transformationsberechnungen am EH mehr Energie, als hier auf der Erde. Das willst Du nicht wirklich. Und, so wie die Lichtuhr am EH zum Stillstand kommt, ist die Frequenz des Teilchens direkt am EH gleich Null. Alles andere würde Deine Transformationsberechnungen, und damit die Relativitätstheorien, widerlegen. Und, ohne Frequenz hat das Teilchen dort keine Energie. Du kannst an den EH keinen Laser hinstellen, der grünes Licht aussendet. D.h., gedanklich schon, aber das ist Quatsch. Wenn die Lichtuhr steht, wie willst Du das grünes Licht erzeugen??? Wenn ein Schwarzes Loch entstehen würde, kann Materie auch nicht einfach von der Welle des EH überrollt werden. Am EH kann es keine Materie mehr geben. Das würde die ganze bekannte Physik mitsamt den Relativitätstheorien auf den Kopf stellen. Das ist, als willst Du Deinen eigenen Schatten überholen. Materie und EH schließen sich gegenseitig aus.

Aber ich denke mal, dass mein erster Satz falsch ist. Du verstehst das schon. Jedoch habe ich den Eindruck, Du willst es nicht verstehen, weil es Deine Welt durcheinander bringt. Was soll´s. Ist mir auch egal, ob Du mir glaubst oder nicht, dass es keine Schwarzen Löcher gibt. Das Jahr hat ja trotzdem gut angefangen. Schau! Du hast ja selbst gesagt, dass durch die Gravitationswellendetektoren nachgewiesen wurde, dass durch die Bewegung von Massen der Raum so verwirbelt wird, das spiralförmige Raumwellen entstehen. Du nennst es Quadrupolstrahlung, was das Selbe ist. Nach meiner Raumwellentheorie besteht Materie aus eben diesen spiralförmigen Raumwellen. Jedes Elementarteilchen ist eine spiralförmige Druckwelle des Raums, welche sich axial durch eben diesen Raum bewegt. Und, durch die Messung von Signalen an den Gravitationswellendetektoren wurde nachgewiesen, dass genau diese Raumwellen entstehen. Verstehst Du? Das ist der Nachweis, dass man Raum in Strahlung, sprich in Materie umwandeln kann. Diese Strahlung hat die Spiegel der Gravitationswellendetektoren beeinflusst. Wobei diese Strahlung nicht die Frequenz der rotierenden Himmelskörper hat, sondern wesentlich höher liegt. Bei den paar hundert Hertz hätte die Strahlung nicht mal die tausendstel Energie eines Langwellensender-Photons. Das würde hier nichts bewegen. Die Strahlung war sehr hochfrequent und zum großen Teil sicherlich auch sehr exotisch. Der Strahlungsdruck war jedoch durch die sich bewegenden Himmelskörper aufmoduliert, so dass an den Gravitationswellendetektoren die paar Hertz der Himmelskörper gemessen wurden. Wenn man nun aus reinen Raum Strahlung, sprich Materie und Energie, erzeugen kann, so sollte es auch möglich sein, Materie / Energie wieder in Raum zurückzuführen. Man kann also Teilchen am EH in reinen Raum verdunsten lassen. Das ist der Nachweis, dass jedes Elementarteilchen nur eine Wesensform des Raums ist. Es gibt keine Materie. Es gibt nur Raum, in unterschiedlichen Zuständen. Verstehst Du die Tragweite? Wahrscheinlich schon, jedoch würdest Du es wahrscheinlich auch nie zugeben.

Egal, wenn Du mir hier nicht glaubst, dann wurde eben eine andere Aussage meiner Raumwellentheorie experimentell bestätigt. Du siehst, aus der Nummer kommst Du nicht mehr raus. Ich hatte ja gesagt, dass sich Raumwellen schneller als Licht bewegen. Wenn Du nun sagst, dass was da am Gravitationswellendetektor gemessen wurde, waren nicht sehr viele kleine Raumwellen, sondern eine große Raumspirale mit bis zu 250 Hertz, dann hat diese ja bestimmt auch einen sehr großen Durchmesser. Wobei ich hier so an mehrere tausend Meter denke. So in der Richtung Kreisumfang der beiden rotierenden Himmelskörper. Die Welle muss ja groß gewesen sein, sonst hätte sie nicht so viel Energie. Das Plancksche Wirkungsquantum scheinst Du ja hier ignorieren zu wollen. Bei 250 Hertz und einer spiralförmigen Raumwelle muss die Stoßfront der Raumwelle 250 mal den Kreisumfang mit einem Durchmesser von mehreren tausend Metern ablaufen. Mit den Messungen wurde festgestellt, dass die Lichtteilchen des kosmischen Großereignisses hier fast zur selben Zeit angekommen sind. Demnach ist die Raumwelle in Achsrichtung mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum gelaufen. Jedoch muss die Stoßwelle wesentlich schneller als Lichtgeschwindigkeit gewesen sein. Diese musste ja in jeder Sekunde noch 250 mal den Umfang ablaufen. Hier ist übrigens egal, wie groß der Umfang ist. Diese longitudinale Stoßwelle des Raums breitet sich immer mit Überlichtgeschwindigkeit aus. So, was sagst Du nun?

Für mich fängt 2018 richtig gut an. Ich wünsche Euch allen das Gleiche.
Bernd Jaguste
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Beitrag(#2120352) Verfasst am: 01.01.2018, 16:30    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Nimm eine Einsteinsche Lichtuhr und ein beliebiges Teilchen mit bekannter Energie und miss hier auf der Erde mit der Lichtuhr seine de-Broglie-Frequenz.

Erklär doch bitte mal, wie man mit einer Lichtuhr (!) die de-Broglie-Freqenz eines Masseteilchens mißt. Danach sehen wir weiter.

Eine Lichtuhr ist eine Vorrichtung (z.B. eine Uhr mit Masse m), die Lichtsignale sendet/empfängt und deren zeitliche Abstände in ihrem System mißt. Wir haben also:
- die Lichtuhr mit Masse m und de-Broglie-Frequenz mc²/h
- Photonen mit Frequenz E/h

Beides sind unterschiedliche Frequenzen, und beide hängen davon ab, in welchem System man sie mißt.

Du mußt schon genau sagen, welche Frequenz Du meinst. Zum Beispiel schriebst Du hier:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn nun die Frequenz eines jeden Teilchens am Ereignishorizont für uns Außenstehenden gegen Null läuft, so läuft auch die Energie eines jeden Teilchens am Ereignishorizont gegen Null. Wie Du auch weißt, ist Energie gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat.

Das Licht der Lichtuhr kannst Du hier ja wohl nicht meinen, das hat ja keine Masse (wohl aber eine Frequenz).

Oder auch hier:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Das bedeutet, dass die de-Broglie-Frequenz in der Nähe des Ereignishorizonts aus Sicht eines externen Beobachters abgenommen haben muss.

Wie mißt Du denn die de-Broglie-Frequenz der Uhr in der Nähe des EH aus Sicht des externen Beobachters? Was Du mißt, ist die Frequenz der Photonen, die die Lichtuhr aussendet (also so etwas wie die Uhrzeit der Lichtuhr). Du kannst also zwar sagen, daß die Uhr aus Deiner Sicht langsamer gegangen ist, aber das sagt nichts über ihre de-Broglie Frequenz. Ihre de-Broglie-Frequenz dagegen würde aus Deiner Sicht abnehmen, wenn aus Deiner Sicht ihre Masse abnehmen würde. Das wäre jedoch etwas ganz anderes.

Wenn es Dir nur aum die Frequenz des Lichts geht, solltest Du de-Broglie komplett aus dem Spiel lassen.
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step
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Beitrag(#2120353) Verfasst am: 01.01.2018, 16:39    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Du hast ja selbst gesagt, dass durch die Gravitationswellendetektoren nachgewiesen wurde, dass durch die Bewegung von Massen der Raum so verwirbelt wird, das spiralförmige Raumwellen entstehen.

Nein, das habe ich so nicht gesagt.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Du nennst es Quadrupolstrahlung, was das Selbe ist. Nach meiner Raumwellentheorie besteht Materie aus eben diesen spiralförmigen Raumwellen. Jedes Elementarteilchen ist eine spiralförmige Druckwelle des Raums, welche sich axial durch eben diesen Raum bewegt. Und, durch die Messung von Signalen an den Gravitationswellendetektoren wurde nachgewiesen, dass genau diese Raumwellen entstehen.


Zuerst behauptest Du jahrelang, GW könnten nicht gemessen werden, weil es sie nicht gebe. Im Gegenteil schreibst Du etwas von longitudinalen Spriralwellen (was immer das ist).

Jetzt werden - wie von der ART vorausgesagt - transversale GW gemessen, und Du behauptest allen Ernstes, sie bestätigten Dein Modell.

Das ist nicht nur unredlich, es zeigt auch, daß Du, ähnlich wie uwebus, in einem eigenen, einsichtsfreien Crank-Universum lebst.
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Beitrag(#2120365) Verfasst am: 01.01.2018, 18:08    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Lobbyisten sind Leute, die für mehr oder weniger Geld versuchen, bestimmte Interessen durchzusetzen. Das ist aus meiner Sicht eine legitime Arbeit.

Oh, davon hat step auf dem jüngsten Treffen der Einstein-Mafia gar nichts erwähnt. Dabei hätte er 10% abgeben müssen.

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Beitrag(#2120369) Verfasst am: 01.01.2018, 18:17    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Lobbyisten sind Leute, die für mehr oder weniger Geld versuchen, bestimmte Interessen durchzusetzen. Das ist aus meiner Sicht eine legitime Arbeit.
Oh, davon hat step auf dem jüngsten Treffen der Einstein-Mafia gar nichts erwähnt. Dabei hätte er 10% abgeben müssen.

Sorry, step, das kostet dich eins deiner Glieder. Ist ein Zeh recht?

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Beitrag(#2120600) Verfasst am: 03.01.2018, 17:08    Titel: Antworten mit Zitat

joh hat folgendes geschrieben:
Bei der Verschmelzung der 2 sog. Schwarzen Löchern gab es einen Massendefekt. Die Masse wurde in Form von Energie abgestrahlt.
joh hat folgendes geschrieben:
3 Sonnenmassen wurden in Form von Energie abgestrahlt. Woraus bestanden die 3 Sonnenmassen?

Es wird keine Ruhemasse abgestrahlt, die zwei Massen verlieren nur kinetische Energie bzw. das Massenäquivalent derselben. Auch das System aus Erde und Mond strahlt Gravitationswellen ab, allerdings wird dabei ebenfalls keine Ruhemasse sondern nur kinetische Energie umgewandelt, weder die Erde noch der Mond verlieren also Material.

sponor hat folgendes geschrieben:
Tipp: Ein großer Teil dürfte schlicht der Rotationsbindung des Systems entnommen werden.
step hat folgendes geschrieben:
Die Rotationsenergie landet nicht in den GW, sondern, zumindest großenteils, im Spin des finalen SL

Das ist nicht immer möglich, der finale Spin des schwarzen Lochs kann maximal ã=a/M=Jc/G/M²=1 bei M=√(4M₀⁴/(4M₀²-a²)) betragen (in der Praxis sogar noch etwas weniger), wobei der Spin von Systemen oder Objekten mit ausreichendem Radius auch sehr weit über 1 liegen kann, siehe z.B. Bengtsson und Kerr:

Bengtsson hat folgendes geschrieben:
From these calculations it is clear that there exist plenty of objects in the universe which have an angular momentum per mass squared ã>1 , and it isn’t especially difficult to think of other examples. Hence there is no obvious reason to assume that all or even most stars have an angular momentum per mass squared ã≤1.

Dann muss ein Teil des Drehimpulses vorher abgeworfen oder abgestrahlt werden.

step hat folgendes geschrieben:
Und wo kommt der Masseverlust her? Letztlich ist es in der ART so eine Sache mit der Masse, die ist letztlich auch nur ein anderer Ausdruck für in der verbogenen Raumzeit gespeicherte Energie. Deswegen kann das finale SL "leichter" werden, obwohl zu keiner Zeit Masse eines der SL verläßt.

Korrekt. Allerdings klingt "in der verbogenen Raumzeit gespeicherte Energie" ein bisschen zu esoterisch, die Energie ist einfach in der Bewegung und dem Abstand der involvierten Körper gespeichert (so wie im Grund auch schon bei Newton, nur dass sie dort erstens kein Massenäquivalent hat, und die Änderungen im Feld sich zweitens schon unendlich schnell fortpflanzen würden).

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Laut Relativitätstheorie kann ein außenstehender Beobachter niemals sehen, wie etwas in ein SL fällt, weil dieser Vorgang unendlich lange dauert. Steht in jedem einschlägigen Physikbuch zu diesem Thema. Wie kann dann überhaupt ein SL entstehen? Sobald beim Sternenkollaps ein kleines SL in Plancklänge entstanden ist, kann nichts mehr in das SL hineinfallen, da dieser Vorgang, aus unserer Sicht, unendlich lange dauern würde.

Das ist kein Problem, da ein schwarzes Loch eh nicht so definiert ist dass die Masse innerhalb einer endlichen Koordinatenzeit, sondern innerhalb einer endlichen Eigenzeit (eines Hineinfallenden) auf einen Radius der kleiner als ihr Ereignishorizont ist komprimiert wird.

smallie hat folgendes geschrieben:
Oder: einfallende Partikel erreichen am Ereignishorizont die Lichtgeschwindigkeit. Errmm. Nein, tun sie nicht. Vorher erreichen sie die kritische Dichte und werden selbst zum Schwarzen Loch.

Sie erreichen (im System des Hineinfallenden beschrieben) am Ereignishorizont die Lichtgeschwindigkeit relativ zu einer am Ereignishorizont stationär gedachten Messmarke (direkt am EH kann nur ein radial auswärts fliegendes Photon einen konstanten Abstand zum Zentrum behalten, und relativ zum vorbeifliegenden Photon hat man sowieso immer lokale Lichtgeschwindigkeit, während eine materielle Messmarke selbst hineinfallen müsste, weswegen der an ihr Vorbeifliegende immer weniger als die lokale Lichtgeschwindigkeit relativ zu ihr hätte). Im System des externen Beobachters hingegen bleiben sie am EH stehen.

smallie hat folgendes geschrieben:
Fakt ist, daß der Schwarzschildradius schneller wächst, als die dafür benötigte Masse. Eine Masse M1 hat einen Schwarzschildradius R1 und ein zugehöriges Volumen V1. Analog Masse M2 mit R2 und V2. Das Schwarzschildvolumen von Masse M1 + M2 ist größer als V1 + V2. Wenn ich Masse auf ein schwarzes Loch werfe, wächst es überproportional.

Im System des externen stationären Beobachters hat die Masse bis in alle Ewigkeit eine Ausdehnung die größer als ihr Ereignishorizont ist, wegen der gravitativen Zeitdilatation konvergieren sie nur drauf zu und erreichen nur im System eines Hineinfallenden in endlicher Zeit die kritische Dichte.

smallie hat folgendes geschrieben:
Wenn es Hawking-Strahlung gibt, dann wird ein Partikel auf der roten Linie in thermische Strahlung verwandelt, bevor es den Horizont überschreitet.

Das ist eine logische Konsequenz.

smallie hat folgendes geschrieben:
In der herkömmlichen Darstellung sind sich unterschiedliche Beobachter ja noch nicht einmal einig, wo genau der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches liegt.

Doch, da ist man sich einig, man muss nur die Längenkontraktion in Bewegungsrichtung berücksichtigen.
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Beitrag(#2120627) Verfasst am: 03.01.2018, 20:24    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Lobbyisten sind Leute, die für mehr oder weniger Geld versuchen, bestimmte Interessen durchzusetzen. Das ist aus meiner Sicht eine legitime Arbeit.
Oh, davon hat step auf dem jüngsten Treffen der Einstein-Mafia gar nichts erwähnt. Dabei hätte er 10% abgeben müssen.

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Beitrag(#2120632) Verfasst am: 03.01.2018, 20:53    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
der finale Spin des schwarzen Lochs kann maximal ã=a/M=Jc/G/M²=1 bei M=√(4M₀⁴/(4M₀²-a²)) betragen ... Dann muss ein Teil des Drehimpulses vorher abgeworfen oder abgestrahlt werden.

Weißt Du, wie hoch dieser Anteil des nicht übernommenen Drehimpules im Fall der gemessenen SL-merger so typischerweise war?

Coole Mathematica-Programme auf Deiner Website übrigens!

Wo Du schon mal hier bist: Weißt Du eine gute Quelle, in der die Frequenz von GW eines SL-mergers hergeleitet wird?
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Beitrag(#2120695) Verfasst am: 04.01.2018, 14:35    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Weißt Du, wie hoch dieser Anteil des nicht übernommenen Drehimpules im Fall der gemessenen SL-merger so typischerweise war?

Dazu müsste ich die Anfangskonfiguration (Abstand und Winkelgeschwindigkeit) der beiden Körper vor dem Merger kennen um Ĺ=dL/dt mit der Formel von hier auf Seite 2 in erster Näherung auf ΔL (also die Differenz des Gesamtdrehimpulses zwischen pre-strike und post-strike) zu integrieren. Auf die Schnelle habe ich dazu nichts gefunden, nur die prinzipielle Bestätigung dass es so ist:

Physics World hat folgendes geschrieben:
When the black holes coalesce, the total rotational velocity of the merged black hole cannot exceed a certain upper limit. So if the spins of the two merging black holes point in the same direction as the orbital spin, some of the orbital angular momentum must be discarded to meet this criterion before the merger can occur. This is done by emitting additional gravitational waves before the merger.

Ich werde wenn ich Zeit habe mal ergoogeln was die Anfangskonfiguration der zwei Massen war, aber man kann auch jetzt schon davon ausgehen dass der Hauptteil der abgestrahlten Wellen (also das Energieäquivalent von 3 Sonnenmassen) über das Verhältnis Energie = Drehimpuls halbe mal Winkelgeschwindigkeit aus dem orbitalen Drehimpuls gespeist wurden (die Eigenrotation der initialen Massen ist im Verhältnis dazu meistens vernachlässigbar klein). Edit: wie ich gerade sehe kann man die benötigten Zahlen für die obige Formel von hier ablesen, wozu ich aber erst morgen oder übermorgen kommen werde.

step hat folgendes geschrieben:
Wo Du schon mal hier bist: Weißt Du eine gute Quelle, in der die Frequenz von GW eines SL-mergers hergeleitet wird?

Die gemessene Frequenz ist der Kehrwert der Umlaufperiode multipliziert mit dem Skalenfaktor zur Zeit der Aussendung bzw. dividiert durch die kosmologische Rotverschiebung plus 1.
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Beitrag(#2120726) Verfasst am: 04.01.2018, 19:10    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Weißt Du, wie hoch dieser Anteil des nicht übernommenen Drehimpules im Fall der gemessenen SL-merger so typischerweise war?
yukterez hat folgendes geschrieben:
Edit: wie ich gerade sehe kann man die benötigten Zahlen für die obige Formel von hier ablesen, wozu ich aber erst morgen oder übermorgen kommen werde.

Mit der r(t)-Funktion die sich am Plot von S. 3, Fig. 2:



wo allerdings nur die letzten 0.175 Sekunden drauf eingezeichnet sind, ablesen lässt, komme ich anhand der abgelesenen Abstand zu Zeit Kurve auf das Ergebnis dass in den letzten 0.175 Sekunden grob 1/2 des am Anfang der Rechnung noch vorhandenen Gesamtdrehimpulses (also 1.5e45 Joulesekunden) abgestrahlt wurde. Aus den Nachrichten wissen wir dass es insgesamt 3 Sonnenmassen (5.4e47 Joule) waren. Die r(t)-Kurve habe ich zwar nur mit Augenmaß abgelesen und nicht ganz genau vermessen, und in die Rechnung fließt auch nur der im der oberen Fig.2 eingezeichnete Zeitrahmen ein; die Größenordnung und das Verhältnis sollte aber auf jeden Fall hinkommen. Links die rote Kurve ist der abgestrahle Drehimpuls (ΔL/L) und rechts die blaue Kurve die abgestrahlte Energie (in M☼ c²), wobei die x-Achse die Zeit in Sekunden darstellt:



In dieser Rechnung wurden aufgrund dessen dass eine vollrelativistische Mehrkörpersimulation zu aufwändig und CPU-intensiv wäre einige postneutonische Vereinfachungen vorgenommen, was zwar nicht zu 100% genau, aber zum prinzipiellen Verständnis dennoch ausreichend genug ist.

Hoffend mich nirgends vertippt zu haben,



Zuletzt bearbeitet von yukterez am 04.01.2018, 20:38, insgesamt einmal bearbeitet
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Beitrag(#2120740) Verfasst am: 04.01.2018, 20:38    Titel: Antworten mit Zitat

@yukterez, danke für die Abschätzung des abgestrahlten Drehimpulsanteils, scheint mir durchaus plausibel.

yukterez hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Weißt Du eine gute Quelle, in der die Frequenz von GW eines SL-mergers hergeleitet wird?
Die gemessene Frequenz ist der Kehrwert der Umlaufperiode multipliziert mit dem Skalenfaktor zur Zeit der Aussendung bzw. dividiert durch die kosmologische Rotverschiebung plus 1.

Ich habe jetzt eine wirklich simple Ableitung gefunden für den vereinfachten Fall (Kepler-Näherung, kein Ereignishorizont, keine Spins usw.), aber dafür mit schöner Zusammenfassung, auch der Messung:
http://www.physics.usu.edu/Wheeler/GenRel2013/Notes/GravitationalWaves.pdf

Demnach hättest Du allerdings einen Faktor 2 vergessen, der letztlich dadurch zustandekommt, daß im Quadrupolmoment die Abstände quadratisch eingehen.

Ich war mir überdies unsicher, ob für die Berechnung der hier gemessenen Frequenz neben der kosmologischen RV auch noch RT-Effekte berücksichtigt werden müssen, zum Beispiel eine gravitative RV nah am Entstehungsort der GW.
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Beitrag(#2120742) Verfasst am: 04.01.2018, 20:44    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Demnach hättest Du allerdings einen Faktor 2 vergessen, der letztlich dadurch zustandekommt, daß im Quadrupolmoment die Abstände quadratisch eingehen.

Das kann sein, muss ich mir nachher nochmal genau ansehen. In der oberen Rechnung macht es keinen Unterschied, allerdings habe ich dort einen anderen Punkt übersehen, nach dessen Korrektur es nicht nur 1/3 sondern sogar 1/2 des Drehimpulses ist der da abgestrahlt wird (das ist jetzt aber eh schon ausgebessert).

step hat folgendes geschrieben:
Ich war mir überdies unsicher, ob für die Berechnung der hier gemessenen Frequenz neben der kosmologischen RV auch noch RT-Effekte berücksichtigt werden müssen, zum Beispiel eine gravitative RV nah am Entstehungsort der GW.

Die kosmische Rotverschiebung ist zumindest in dem oberen Fall mit z=0.09 ziemlich vernachlässigbar, und mit der Winkelgeschwindigkeit ist wie ich es verstehe dφ/dt (mit t der Koordinatenzeit) und nicht dφ/dτ (mit τ für die Eigenzeit) gemeint, aber die Rechnung ist im Vergleich zu den richtig genauen Supercomputersimulationen eh nur ein grober Überschlag. Die Rotverschiebung direkt am Entstehungsort muss nicht extra einfließen, da die am Horizont sowieso unendlich ist, und die Signatur für das System eines feldfreien Beobachters in ausreichend weiter Entfernung (also den dessen Uhr die Zeit t anzeigt) gilt (jedenfalls die Frequenz, während die Amplitude wegen dem Abstandsquadratsgesetz auch jenseits des Anteils der von der kosmischen Expansion herrührt direkt vom Abstand des Beobachters von der Szene abhängt).
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Beitrag(#2120749) Verfasst am: 04.01.2018, 21:31    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Demnach hättest Du allerdings einen Faktor 2 vergessen, der letztlich dadurch zustandekommt, daß im Quadrupolmoment die Abstände quadratisch eingehen.

Du meinst den Text auf Seite 8:

Wheeler hat folgendes geschrieben:
Notice we have used a trig identity to get rid of the square of the cosine in favor of a term linear in the cosine. The penalty we pay is the frequency of the linear cosine is twice the original orbital frequency. The gravitational wave frequency in a circular binary is twice the orbital frequency. In practice what it means is that for each cycle made by the binary motion, the gravitational wave signal goes through two full cycles - there are two maxima and two minima per orbit. For this reason, gravitational waves are called quadrupolar waves.

Mit quadratischen Abständen hat das aber nichts zu tun (zumindest kann ich da keinen Zusammenhang erkennen), sondern so wie ich es verstehe ist es eher eine Folge dessen dass es wegen dem gemeinsamen Schwerpunkt auf das selbe rauskommt wenn die eine Masse vorn und die andere Masse hinten, oder die eine Masse hinten und die andere Masse vorn steht (was im Fall dass beide Massen gleich schwer sind am einfachsten nachzuvollziehen ist, was aus Symmetriegrüden natürlich auch bei unterschiedlichen Massen halten muss).
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Beitrag(#2120756) Verfasst am: 04.01.2018, 21:53    Titel: Antworten mit Zitat

@yukterez, ich meinte:

Die cos² kommen letztlich aus den xi² in den Quadrupolmomenten Ixy (Seite 6). Bei einem elektromagnetischen Binary (Dipol) hätte man den Faktor 2 in der Frequenz nicht.

Kann man natürlich auch so erklären wie Du.

In der Rechnung für den Drehimpuls macht es in der Tat keinen Unterschied, aber in Deiner Aussage zu den Frequenzen.
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Zuletzt bearbeitet von step am 04.01.2018, 22:23, insgesamt einmal bearbeitet
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Beitrag(#2120763) Verfasst am: 04.01.2018, 22:22    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
Die Rotverschiebung direkt am Entstehungsort muss nicht extra einfließen, da ... die Signatur für das System eines feldfreien Beobachters in ausreichend weiter Entfernung (also den dessen Uhr die Zeit t anzeigt) gilt (jedenfalls die Frequenz ...

Hmm ... da muß ich mal drüber nachdenken.
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Beitrag(#2120767) Verfasst am: 04.01.2018, 22:38    Titel: Antworten mit Zitat

Der Entstehungsort sind ja die schwarzen Löcher selbst. Je nachdem ob es eine hohle Kugelblitzschale oder ein gefüllter Kollapsar ist sitzen dort gedachte Beobachter mit stehengebliebenen Uhren am Horizont bzw. innen drinnen, in deren System passiert der ganze Vorgang in einem infinitesimalen Augenblick.
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Beitrag(#2120768) Verfasst am: 04.01.2018, 22:52    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
Der Entstehungsort sind ja die schwarzen Löcher selbst. Je nachdem ob es eine hohle Kugelblitzschale oder ein gefüllter Kollapsar ist sitzen dort gedachte Beobachter mit stehengebliebenen Uhren am Horizont bzw. innen drinnen, in deren System passiert der ganze Vorgang in einem infinitesimalen Augenblick.

Klar, das sehe ich ebenso. Aber nehmen wir mal an, das LIGO säße im Abstand 2 SR vom merger. Würde es dieselbe Signatur messen?
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Beitrag(#2120773) Verfasst am: 04.01.2018, 23:06    Titel: Antworten mit Zitat

step hat folgendes geschrieben:
Klar, das sehe ich ebenso. Aber nehmen wir mal an, das LIGO säße im Abstand 2 SR vom merger. Würde es dieselbe Signatur messen?

Nein, da wäre die gemessene Frequenz um die ungefähre Größenordnung √2 höher als im annähernd feldfreien Raum. Ungefähr deshalb weil man in dem geringen Abstand von so einem schnell rotierenden Zweikörperproblem noch nicht einmal mehr die Kerr-Metrik verwenden kann, geschweigedenn die Schwarzschild-Metrik, aber du verstehst wahrscheinlich auch so worauf ich hinaus will (sie wäre wegen der vor Ort wirkenden gravitativen Zeitdilatation auf jeden Fall höher und nicht gleich oder gar geringer).

Edit: ich habs gerade ein bisschen genauer nachgerechnet und den Eigenspin berücksichtigt, im Abstand von 2 Schwarzschildradien ist es bei dem in dem Beispiel vorkommenden finalen Spin von 0.67 auch mit Kerr ungefähr eine um 1.4, also √2 höhere Frequenz die der Beobachter in dem Abstand vom verschmolzenen schwarzen Loch misst. In der Größenordnung dürfte es auch während der Verschmelzung liegen, plusminus ein paar Prozent.

Um die Amplitude müsste man sich in dem Abstand aber Sorgen machen, die wäre dort natürlich nach dem Inverse Square Law stärker als bei uns; der Peak war ja in etwa 3e49 Watt; in der Entfernung bekommt man dann immer noch gerundete 2e37 Watt pro Quadratmeter, also mehr als das 10 Quinquilliardenfache dessen was wir ohne Wolken in Form von Strahlung von der Sonne abbekommen. Zwar wirkt Gravitationsstrahlung anders als Licht, aber bei der Menge kann keine Form der Energie mehr gesund sein (da wird man wahrscheinlich genau so arg zerrissen wie man ansonsten verbrennen würde).
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Beitrag(#2120911) Verfasst am: 05.01.2018, 21:41    Titel: Antworten mit Zitat

Erst ein kurzer Ausflug zur Entstehung von Schwarzen Löchern.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Laut Relativitätstheorie kann ein außenstehender Beobachter niemals sehen, wie etwas in ein SL fällt, weil dieser Vorgang unendlich lange dauert. Steht in jedem einschlägigen Physikbuch zu diesem Thema. Wie kann dann überhaupt ein SL entstehen? Sobald beim Sternenkollaps ein kleines SL in Plancklänge entstanden ist, kann nichts mehr in das SL hineinfallen, da dieser Vorgang, aus unserer Sicht, unendlich lange dauern würde.

Das ist kein Problem, da ein schwarzes Loch eh nicht so definiert ist dass die Masse innerhalb einer endlichen Koordinatenzeit, sondern innerhalb einer endlichen Eigenzeit (eines Hineinfallenden) auf einen Radius der kleiner als ihr Ereignishorizont ist komprimiert wird.

Langsam bitte, damit ich auch mitkomme. zwinkern


Bernd's These vom SL, das mit einer Planck-Ausdehnung beginnt, halte ich nicht für zwingend. Das mag in einem Beschleuniger so sein, der mit dem nötigen Wumms Teilchen aufeinander schießt. Bei stellaren Schwarzen Löchern stelle ich mir das anders vor. Die könnten auch mit Ausdehung 2000 m beginnen.

Das sei die naive Darstellung eines Sterns. M ist der Mittelpunkt und O ist die Oberfläche. Die Bindestriche sind Atomkerne im Stern.
Code:
M - - - - - - - - - - - - O


Eine etwas weniger naive Darstellung müßte Dichteunterschiede im Stern berücksichtigen.

Code:
M - -  -  -   -   -    -     -      -       -        -        O


Jetzt sei der Stern ausgebrannt, der Strahlungsdruck entfällt und der Stern kollabiert. Aber wie kollabiert er genau? Nahe bei M ist die Anziehungskraft zum Mittelpunkt hin sehr gering, an der Oberfläche beträgt sie g. (Das g des Sterns.) Also denke ich an eine Stoßfront, die durch den Stern geht zum Mittelpunkt hin.

An dieser Stelle wird's mir zu kompliziert. Von Zwischenstufen Eisen-Nickel-Kern, Neutronenstern, Quarkstern (?) bis zum SL will ich gar nicht anfangen. Aber muß die letzte Stoßfront vor der Bildung eines Horizonts bis zu Kern laufen, bevor dort ein Schwarzes Loch in der Planck-Größenordnung entsteht?

Eher nicht. Hier das Bild einer Stoßfront, die einen Horizont H bildet, der größer als eine Plancklänge ist:
Code:
M - ----HO

In der 1D-Darstellung sieht es aus, als hätten bereits die drei Bindestriche --- überkritische Dichte erreicht. Für eine Kugelschale sieht es anders aus. Denke ich. Kommt das hin?



Jetzt zum Eingemachten:




yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Fakt ist, daß der Schwarzschildradius schneller wächst, als die dafür benötigte Masse. Eine Masse M1 hat einen Schwarzschildradius R1 und ein zugehöriges Volumen V1. Analog Masse M2 mit R2 und V2. Das Schwarzschildvolumen von Masse M1 + M2 ist größer als V1 + V2. Wenn ich Masse auf ein schwarzes Loch werfe, wächst es überproportional.

Im System des externen stationären Beobachters hat die Masse bis in alle Ewigkeit eine Ausdehnung die größer als ihr Ereignishorizont ist, wegen der gravitativen Zeitdilatation konvergieren sie nur drauf zu und erreichen nur im System eines Hineinfallenden in endlicher Zeit die kritische Dichte.

In einem ersten Schritt halte ich das für richtig. Einfallende Materie nähert sich von außen betrachtet dem EH nur beliebig nahe an.

Als zweiten Schritt diese Überlegung. Zahlen von Wolfram Alpha, hab's nicht nachgerechnet.

    Sonne:

    Masse = 2 * 10^30 kg
    Schwarzschildradius: 2950 Meter


    Sagittarius A

    Masse: 8,6 * 10^36 kg
    Schwarzschildradius: 1,2 * 10^10 Meter.

Wenn ich ein paar Sonnenmassen auf ein SL von Sonnenmasse schmeiße, wenn die zusätzlichen Sonnenmassen langsam zum EH hin wandern, dann sieht es von außen aus, als werde die kritische Dichte überschritten. (Man muß sehr nahe an den EH, damit sich die gravitative Zeitdilatation groß wird. Bei 2 * EH ist die Zeitdehnung gerade mal Wurzel(2).) Irgendwann befindet sich in der Kugel EH + dr soviel Masse, daß ihr Schwarzschildradius das dr übersteigt.

Das ist im Prinzip die selbe Überlegung wie oben. Sie bringt mich auf eine ganz dumme Frage:

Wenn wir von kritischer Dichte sprechen, ist dann die lokale Dichte gemeint, so wie sie sich in Eigenzeit/Eigenraum für den Einfallenden darstellt? Oder ist die Dichte gemeint, wie sie sich für einen externen Beobachter darstellt?


yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
In der herkömmlichen Darstellung sind sich unterschiedliche Beobachter ja noch nicht einmal einig, wo genau der Ereignishorizont eines Schwarzen Loches liegt.

Doch, da ist man sich einig, man muss nur die Längenkontraktion in Bewegungsrichtung berücksichtigen.

Jo, das leuchtet mir ein.

Dann wird man sich aber auch einig, was die kritische Dichte ist, unabhängig von der Wahl der Koordinaten. Man wird sich einig, ab wann nahe am EH die kritische Dichte überschritten ist.
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yukterez
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Beitrag(#2120937) Verfasst am: 06.01.2018, 04:52    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Wenn ich ein paar Sonnenmassen auf ein SL von Sonnenmasse schmeiße, wenn die zusätzlichen Sonnenmassen langsam zum EH hin wandern, dann sieht es von außen aus, als werde die kritische Dichte überschritten.

Das ist nicht der Fall. Wenn man nicht genau genug hinsieht sieht es zwar so aus als würde sie erreicht (so wie 9.999 Meter von weitem fast genau so aussehen wie 10 Meter), aber auf keinen Fall überschritten. Im System des von außen Zusehenden wird auch beim Hineinwerfen von neuem Material nie die kritische Dichte erreicht, da erstens die Zeitdilatation ja nicht nur von der Masse des schwarzen Lochs, sondern auch von der Masse der einfallenden Materie verstärkt wird, und zweitens der Horizont beider Massen größer als der von einer einzelnen ist.

Sagen wir das schwarze Loch habe die Masse M, und die einfallende Materie die Masse m. Im System des externen Beobachters konvergiert der Radius des schwarzen Lochs vor der Fütterung auf r=2GM/c² zu, ist aber ein infinitesimales Stückchen größer.

Wirfst du jetzt die Materie der Masse m hinein, wird der neue gemeinsame Radius von beiden Massen M und m im System des Beobachters immer noch um ein infinitesimales Stück größer als 2G(M+m)/c² sein. Das Material wird zwar geplastert und verschmilzt, aber es konvergiert nur auf den neuen Horizontradius (mit großem M und kleinem m) zu ohne ihn je zu überschreiten. Was du anscheinend nicht bedacht hast war dass man in diesem Beispiel auch was die gravitative Zeitdilatation angeht alle involvierten Massen berücksichtigen muss, und dass sich die gesamte Masse M+m innerhalb des Radius 2G(M+m)/c² befinden müsste damit die kritische Dichte erreicht wird, es also nicht ausreicht wenn ausschließlich M allein sich innerhalb des gemeinsamen Horizontradius befindet, solange m sich noch knapp außerhalb befindet!

smallie hat folgendes geschrieben:
Man wird sich einig, ab wann nahe am EH die kritische Dichte überschritten ist.

Die wird nur im System von jemandem der selber dazu verdammt ist in das schwarze Loch hineinzufallen überschritten, für den Draußenbleibenden vergeht tatsächlich ewig viel Zeit bevor das passiert.
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smallie
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Beiträge: 2564

Beitrag(#2120954) Verfasst am: 06.01.2018, 12:32    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
Wirfst du jetzt die Materie der Masse m hinein, wird der neue gemeinsame Radius von beiden Massen M und m im System des Beobachters immer noch um ein infinitesimales Stück größer als 2G(M+m)/c² sein. Das Material wird zwar geplastert und verschmilzt, aber es konvergiert nur auf den neuen Horizontradius (mit großem M und kleinem m) zu ohne ihn je zu überschreiten.

Also salopp gesagt so? Der Radius wächst und schiebt dabei das Material vor dem EH vor sich her. Das habe ich schon mal gehört, ich denke es war bei Polchinski und Co. (Die Firewall-Leute.)


Zum Susskind-Video. Ja, seit einem Jahrzehnt oder mehr sind die Vorgänge nahe am Ereignishorizont in den Fokus gerückt. Das meinte ich als ich oben sagte, ich sehe das nicht als Problem, sondern als Teil der Lösung.

Aber so überzeugend das im Jahre 2018 auch klingen mag, some kind of microscopic freedom ist noch ein bisschen hand waving.

Susskind hat folgendes geschrieben:
... with some kind of microscopic freedom, it could be string theory, it could be fuzzballs, it could be ... who knows what it is.





yukterez hat folgendes geschrieben:
Was du anscheinend nicht bedacht hast war dass man in diesem Beispiel auch was die gravitative Zeitdilatation angeht alle involvierten Massen berücksichtigen muss, und dass sich die gesamte Masse M+m innerhalb des Radius 2G(M+m)/c² befinden müsste damit die kritische Dichte erreicht wird, es also nicht ausreicht wenn ausschließlich M allein sich innerhalb des gemeinsamen Horizontradius befindet, solange m sich noch knapp außerhalb befindet!

Ich werd' die Vorstellung nicht los, daß ich Masse über einen Raumbereich mitteln kann. Wenn die kritische Dichte überschritten ist, haben wir einen EH.

    Beispiel 1:

    Der Schwarzschildradius unserer Milchstraße ist etwa 1/10 Lichtjahr. Wenn ich es mit einer Super-Duper-Science-Fiction-Maschine schaffe, 90% der Masse in diesem Volumen zu versammeln passiert gar nichts. (Erstmal, bevor die Gravitatation zuschlägt.) Wenn ich 100% schaffe, habe ich instantan einen EH.

    Beispiel 2:

    Jetzt packe ich einen Teil der Masse der Milchstraße in ein zentrales Schwarzes Loch. Meinetwegen die Masse von Sagittarius und erhalte einen EH bestimmter Größe. Dann packe ich mit meiner Maschine die restliche Materie außen herum. Schwupps habe ich einen größeren Schwarzschildradius, ohne daß irgend etwas den Horizont des Sagittarius-SLs überqueren hätte müssen.



Kein realistisches Beispiel, eine solche Maschine gibt es nicht, es soll nur mein Problem veranschaulichen. Wobei - wenn ich an die Frühphase des Universum denke, dann ist Beispiel 1 vielleicht gar nicht so unrealistisch.
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