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Gravitationswellen
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yukterez
.net



Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 48

Beitrag(#2120997) Verfasst am: 06.01.2018, 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Also salopp gesagt so? Der Radius wächst und schiebt dabei das Material vor dem EH vor sich her.

Das Material wird nicht nach außen geschoben wenn du das damit meinst. Der Radius der Masse wächst nicht, sondern wird kleiner, aber eben so langsam dass er für einen Außenstehenden niemals klein genug wird um einen echten Ereignishorizont zu bilden. Die Masse m kann sich der Masse M nur bis G(M+m)/c²+Δ annähern, aber weder den Radius G(M+m)/c², und noch weniger den Radius GM/c² unterschreiten. Die Masse M allein betrachtet ist dann zwar innerhalb des Radius 2G(M+m)/c², aber erst sobald sich beide Massen M und m hinter diesem Radius befänden wäre auch ein Ereignishorizont gebildet. Das wird im Bezugssystem eines Außenstehenden aber erst nach einer wortwörtlichen Ewigkeit, also nie geschehen.

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

Bevor die kritische Dichte überschritten wird wird die gravitative Zeitdilatation so stark, dass es im System des externen Beobachters bis zum tatsächlichen Überschreiten eine tatsächliche Ewigkeit dauert.

smallie hat folgendes geschrieben:
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.

Allerdings wird einer der von außen zuschaut messen dass du bei 99% schon in extremer Zeitlupe arbeitest, und knapp bevor du 100% erreichst komplett einfrierst. Du selber wirst davon zwar nichts merken, kannst aber nach dem du die 100% erreicht hast nicht mehr mit dem Draußengebliebenen kommunizieren, da für den bereits unendlich viel Zeit vergangen ist bevor du deine Arbeit beendet hast.

smallie hat folgendes geschrieben:
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.

Sicher, aber das Material des neuen größeren schwarzen Lochs das sich aus den Massen M+m zusammensetzt wird im System des externen Beobachters immer auf einen Radius der um ein infinitesimales Stückchen größer als sein Ereignishorizont, nämlich im nichtrotierenden Fall 2G(M+m)/c²+Δ ist, verteilt sein. Das geht nur in deinem Bezugssystem schwupps; im Bezugssystem des externen Beobachters geht das aber ganz und gar nicht schwupps sondern asymptotisch immer langsamer.

Nehmen wir z.B. ein schwarzes Loch der Masse M (repräsentiert durch die rote Masse in der Mitte der Animation); das hat im System des Koordinatenbeobachters einen Radius der auf die Ausdehnung 2GM/c² zukonvergiert. Auf dieses lassen wir, um die Rechnung unter Ausnutzung des Birkhoff-Theorems schön einfach und symmetrisch zu halten, nach der Kugelblitz-Methode ein Energieäquivalent der Masse m (repräsentiert durch den schwarzen Kreis) auf das schwarze (hier rot dargestellte) Loch einregnen. Wie du an der unteren Anzeige für r, hier in den Einheiten G(M+m)/c² ablesen kannst, konvergiert die Ausdehnung zwar mit voranschreitender Koordinatenzeit, hier in den Einheiten G(M+m)/c³, immer näher an den zukünftigen Ereignishorizont heran, erreicht diesen aber niemals wirklich, also r bleibt immer um ein minimales Stück Δ größer als 2G(M+m)/c² - und die Ausdehnung der roten Masse auch immer knapp über 2GM/c²:



Oder in Formeln (geometrisierte Einheiten: dimensionslos, G=M+m=c=1)



für die shapiroverzögerte Radialgeschwindigkeit des Kugelblitzes (ŕ=dr/dt),



für den sich daraus ergebenden Radius der Energie- bzw. Massen-Ausdehnung, also im oberen Beispiel



was für alle t größer als r=2 bleibt. Nur mit τ (Eigenzeit eines Hineinfallenden) passiert der ganze Spaß in einer endlichen Zeitspanne; im System des Draußengebliebenen bildet sich der Horizont erst in unendlich ferner Zukunft (sowohl der der inneren roten, als auch der aus rot und schwarz kombinierten Masse).

Effektiv haben wir also ein schwarzes Loch (rot) in einem schwarzen Loch (schwarze Kugelschale), da es in der Praxis keinen wirklichen Unterschied mehr macht ob sich die Ereignishorizonte fast oder ganz gebildet haben (ein einzelnes und bis zur Unkenntlichkeit rotverschobenes Photon pro Jahr(tausend) ist für die meisten Belange so gut wie gar kein Photon, und auch nur annähernd Lichtgeschwindigkeit als Fluchtgeschwindigkeit bedeutet schon dass für die meisten dort befindlichen Objekte so gut wie kein Entkommen mehr möglich ist, zumindest nicht innerhalb einer erlebbaren Zeitspanne).

Tatsächlich haben sich die beiden Horizonte auch innerhalb einer unendlich langen Koordinatenzeitspanne wegen der gravitativen Zeitdilatation aber eben nur fast, und nicht ganz gebildet, weswegen keine der einzelnen oder kombinierten Massen je ihren eigenen Ereignishorizont unterschritten, sondern sich diesen nur von oben angenähert haben. In diesem Beispiel entstehen übrigens keine Gravitationswellen.

Nachrechnend,

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Bernd Jaguste
registrierter User



Anmeldungsdatum: 11.01.2006
Beiträge: 265

Beitrag(#2121109) Verfasst am: 07.01.2018, 17:39    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Forum,

yukterez hat folgendes geschrieben:
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.


Ihr hört die Worte und Ihr bewundert die Berechnungen, doch Ihr versteht nicht, was sie bedeuten. Yukterez hat es doch nun oft genug geschrieben. Es dauert für uns, als außenstehender Beobachter, unendlich lange, bis eine Masse den Ereignishorizont überschreitet. Unendlich lange bedeutet konkret, es passiert nie. Egal ob der Ereignishorizont (EH) in Richtung Masse wächst, oder die Masse Richtung EH fällt. Die Masse wird den EH nie überschreiten. Wie soll also ein Schwarzes Loch entstehen oder wachsen oder sich mit einem anderen Schwarzen Loch verschmelzen? Das würde unendlich lange dauern und ist daher noch nie vorgekommen. Außer das Universum gibt es schon unendlich lange oder wurde von Göttern erschaffen.

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.

Wie gesagt: Ihr hört es, Ihr staunt und denkt Euch nichts dabei. Für einen äußeren Beobachter bleiben alle Uhren am Ereignishorizont stehen. Das ist eine Folge der Relativitätstheorien und völlig in Ordnung. Doch mit den Uhren bleibt auch die Zeit stehen. Nachfolgend mal ein paar Dinge die passieren, wenn die Zeit am Ereignishorizont zum Erliegen kommt (wie gesagt, alles nur aus unserer Sicht bzw. Sicht eines Außenstehenden):

1. Ohne Zeit gibt es keine Wellenfunktionen. Alle Frequenzen sind Null. De Broglie hat nachgewiesen, dass alle Materie eine Wellenfunktion aufweisen. Wenn es keine Frequenzen bzw. keine Wellen mehr gibt, gibt es auch keine Materie. Am Ereignishorizont kann demzufolge keine Uhr stehen, mit der irgendwas gemessen wird. Keine Lichtuhr, kein Wecker, keine Atomuhr, kein Laser der grünes Licht aussendet oder überhaupt irgendwas. Am EH kann es keine Materie / Masse / Energie geben. Hat ja auch yukterez mehrfach ausgeführt. Nichts wird den EH je erreichen (immer aus unserer Sicht).
2. In der Nähe des EH sind alle Frequenzen extrem rotverschoben. Am EH gibt es keine Frequenz. Es gibt also am EH auch keine Lichtteilchen (Photonen). Ohne Photonen keine Lichtuhr, kein gar nichts.
3. Ohne Photonen oder ähnlich gibt es am Ereignishorizont auch keine Hawking-Strahlung. Keine Frequenz, keine Strahlung.
4. Das ist auch gut so. Wie schon mehrfach ausgeführt und völlig unbestritten, ist Energie das Produkt aus Frequenz und Plancksches Wirkungsquantum. Fällt ein beliebiges Teilchen in Richtung Ereignishorizont, so wird es extrem rotverschoben und verliert damit seine Energie. Am EH ist seine Frequenz und damit seine Energie gleich Null. Würde andersrum vom EH ein Photon der Hawking-Strahlung zu uns gelangen, würde es bei uns unendlich viel Energie haben. Es muss ja am EH schon Energie gehabt haben und die ist nun bei uns unendlich mal größer. Wenn wir also je Hawking-Strahlung messen sollten, brauchen wir nicht mehr über das Universum nachdenken, weil diese Strahlung mehr Energie hätte, als das gesamte Universum. Es wäre ein wahrer Geistesblitz, der uns vom Hocker reißt.
5. Da aus unserer Sicht die Zeit am EH steht, so ist dort die Lichtgeschwindigkeit aus unserer Sicht auch gleich Null. Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist. Oder umgekehrt ist mit E/cc=m die Masse unendlich groß. Würde es ein Ereignishorizont geben, wäre, aus unserer Sicht, die Masse dort unendlich groß und damit deutlich größer als die Masse des gesamten Universums. Das hätte einen sofortigen Gravitationskollaps des gesamten Universums zur Folge.
6. Das die Lichtgeschwindigkeit in einem System immer konstant ist, ist ja nur eine Festlegung. Da ein Meter die Strecke ist, die Licht in einer bestimmten Zeit zurücklegt, ändert sich von System zu System die Länge. Statt die Lichtgeschwindigkeit könnte man auch die Länge als feste Größe festlegen. Dann wäre am EH nicht die Lichtgeschwindigkeit gleich Null und man könnte den vorgenannten Punkt etwas entspannter angehen. Doch dann wäre der Meter unendlich lang und der EH damit unendlich groß, also größer als das gesamte Universum. Bringt also auch nichts.
7. Wenn am EH die Zeit und damit die Lichtgeschwindigkeit gleich Null ist und Gravitationswellen sich angeblich mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzen, wie will sich dann die Gravitation eines Schwarzen Lochs ausbreiten?

Ihr versteht das natürlich alles und habt das voll im Griff. ich bin hier scheinbar der einzige Kranke, der das nicht versteht. Na, dann ist es halt so. Man, seid Ihr schlau. Wer auch so doof wie ich bin, kann ja mal den Finger heben. Es könnte sich irgendwann mal herausstellen, dass es genau andersrum läuft. Dann steht Ihr auf der Gewinnerseite und lacht über die Leute die dachten, die Welt wäre eine Scheibe.

Abschließend mal noch was zur Überlichtgeschwindigkeit der Gravitationswellen.
step hat folgendes geschrieben:

- Bei GW und EMW (Licht) schwankt die Feldstärke transversal, also senkrecht zur Ausbreitungsrichtung.

Hier mal eine beliebige transversale Welle:

Quelle https://de.wikipedia.org/wiki/Transversalwelle
Was man hier sieht, ist die Kopplung der einzelnen blauen Punkte untereinander. Ohne diese Kopplung würde die Welle schlicht auseinander laufen. Die Signalübertragung über diese Kopplungsstege muss immer schneller sein, als die Laufgeschwindigkeit der Welle in Achsrichtung, da der Weg über die Stege immer länger ist. Demnach muss sich die Wellenfront schneller ausbreiten, als die Welle selber. Im Falle der Quadrupolstrahlung der Gravitationswellen ist das Bild hier sicherlich besser:

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation
Die Geschwindigkeit der Wellenfront (roter Pfeil) muss größer sein, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in Achsrichtung. Demnach breitet sich die Stoßfront der Gravitationswelle schneller als Lichtgeschwindigkeit aus. Verschiebt man eine Masse im Raum, erfolgt die Änderung des Gravitationsfeldes also mit Überlichtgeschwindigkeit. Zaubert jemand unsere Sonne weg, so hat sich unsere Erdumlaufbahn geändert, bevor es dunkel wird.

Viele Grüße sendet
Bernd Jaguste
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yukterez
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Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 48

Beitrag(#2121127) Verfasst am: 07.01.2018, 18:21    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Egal ob der Ereignishorizont (EH) in Richtung Masse wächst, oder die Masse Richtung EH fällt.

Letzteres ist der Fall, der Schwarzschildradius der kombinierten Massen M+m ist auch schon zum Zeitpunkt an dem M und m noch weit voneinander separiert sind 2G(M+m)/c².

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wie soll also ein Schwarzes Loch entstehen

So weit es den externen Beobachter betrifft reicht es wenn die Ausdehnung der Masse auf ihren Ereignishorizont zukonvergiert:

yukterez hat folgendes geschrieben:
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.

Ein Draußengeblieberner sieht nur einen im Endstadium eingefrorenen Kollapsar, aber er weiß dass wenn er sich dazu entschließen sollte hineinzufallen er nicht mehr hinaus käme.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
oder wachsen oder sich mit einem anderen Schwarzen Loch verschmelzen?

So wie in der Animation da oben!

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Fällt ein beliebiges Teilchen in Richtung Ereignishorizont, so wird es extrem rotverschoben und verliert damit seine Energie.

Umgekehrt: wenn man ein Photon aus dem feldfreien Raum in Richtung einer Masse schickt kommt sie dort blauverschoben an (so wie ein Stein den wir von oben fallen lassen mit viel kinetischer Energie unten ankommt). Im Bezugssystem eines stationären Beobachters bleibt die Frequenz übrigens entlang der gesamten Strecke konstant, für den ändert sich nur die Wellenlänge. Der Beobachter der vor Ort knapp über dem EH schwegt empfängt hingegen eine höhere Frequenz und eine geringere Wellenlänge.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Am EH ist seine Frequenz und damit seine Energie gleich Null. Würde andersrum vom EH ein Photon der Hawking-Strahlung zu uns gelangen, würde es bei uns unendlich viel Energie haben.

Siehe oben: wenn man ein Photon von einer Masse in den feldfreien Raum schickt kommt sie dort rotverschoben an (wie ein Stein den wir nach oben werfen auf dem Weg nach oben kinetische Energie verliert).

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Es muss ja am EH schon Energie gehabt haben und die ist nun bei uns unendlich mal größer.

Wenn knapp über dem EH hochenergetische Photonen in unsere Richtung geschickt werden kommen bei uns niederenergetische Photonen an.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn wir also je Hawking-Strahlung messen sollten, brauchen wir nicht mehr über das Universum nachdenken, weil diese Strahlung mehr Energie hätte, als das gesamte Universum.

Nur wenn man die Rotverschiebung und diew Blauverschiebung verwechselt.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Da aus unserer Sicht die Zeit am EH steht, so ist dort die Lichtgeschwindigkeit aus unserer Sicht auch gleich Null. Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist.

In der Rechnung muss man die lokale Lichtgeschwindigkeit verwenden, nicht die shapiroverzögerte!

Differenzierend,



Zuletzt bearbeitet von yukterez am 07.01.2018, 18:38, insgesamt einmal bearbeitet
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step
registrierter User



Anmeldungsdatum: 17.07.2003
Beiträge: 20325
Wohnort: Germering

Beitrag(#2121133) Verfasst am: 07.01.2018, 18:36    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Die Signalübertragung über diese Kopplungsstege ...

Was denn für ne Signalübertragung? Die Differentialgleichung für das Feld (etwa einer transversalen EM-Welle) gilt ja überall lokal, d.h. der lokale Feldzustand reicht aus, um den infinitesimal nachfolgenden zu bestimmen.

Damit sind Deine weiteren Folgerungen ebenfalls unzulässig.
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Was ist der Sinn des Lebens? - Keiner, aber Leere ist Fülle für den, der sie sieht.
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yukterez
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Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 48

Beitrag(#2121147) Verfasst am: 07.01.2018, 19:01    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Fällt ein beliebiges Teilchen in Richtung Ereignishorizont, so wird es extrem rotverschoben und verliert damit seine Energie. Am EH ist seine Frequenz und damit seine Energie gleich Null. Würde andersrum vom EH ein Photon der Hawking-Strahlung zu uns gelangen, würde es bei uns unendlich viel Energie haben.

Das ist zwar genau andersrum:

Gravitational Principles and Mathematics hat folgendes geschrieben:
Photonen, die von einer gravitativen Masse aufsteigen, werden weniger energiereich.

Auf Seite 11 hast du es aber richtig geschrieben:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn ich mich recht entsinne, beobachtet man am Ereignishorizont genau das Gegenteil. Der Beobachter am Ereignishorizont sieht, dass die Energie des Restuniversums ins Unendliche läuft. Alle Teilchen und Photonen würden mit unendlicher Energie aufleuchten.

Was natürlich für einen stationären Beobachter der knapp über dem Ereignishorizont schwebt der Fall ist, aber nicht für einen Beobachter der sich im freien Fall befindet. Deswegen ist auch die nächste Schlußfolgerung falsch:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Also ist es einfach Quatsch, dass der Beobachter nichts merkt, wenn er unter den Ereignishorizont abtaucht.

Wenn er sich in die selbe Richtung bewegt wie die Strahlung die ihm hinterhereilt ist diese natürlich nicht so blauverschoben wie wenn er ihr entgegen dem Fluss des Raumes entgegenschwimmt, so wie es ein stationärer Beobachter, für den alleine deine Aussage gilt, tut. Das was du da beschreibst passiert nur wenn man sich gegen das Überqueren wehrt, nicht aber wenn man dem Fall seinen freien Lauf lässt (oder in anderen Worten mit dem einfließenden Raum mitschwimmt).

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
http://universum-jaguste.piranho.de/images/Berechnung%20der%20gefundenen%20Gravitationswellen_Grafik_Okt2017.JPG

So funktioniert das nicht, die EHs der beiden SL durchdringen sich nicht so wie auf deinem Bild, sondern folgen beim Verschmelzen der Hosenfunktion, siehe z.B. K. Brown, S. Dhurandhar, J. Morales (x,y,t), die SXS 3D Simulation (x,y,z) und den 2D Querschnitt (x,y).

step hat folgendes geschrieben:
Der Peak der GW entsteht noch vor der Verschmelzung, zu der "Zeit" haben die SL noch einen Abstand von ~ 1 SR (der Gesamtmasse): Bild

Das ist nicht der innere Abstand von EH zu EH, sondern von Schwerpunkt zu Schwerpunkt, zu dem Zeitpunkt ist der Merger bereits im vollen Gang und die beiden schwarzen Löcher haben schon einen gemeinsamen und zusammenhängenden, wenn auch keinen runden Horizont! Kurz vor diesem Punkt endet übrigens auch meine first order approximation von Seite 15, der finale Ringdown ab r=rs fließt dort nicht mehr mit ein (man kann aber aus der Wellenform im PDF abschätzen wie viel % zu der vorher erfolgten Abstrahlung draufgeschlagen werden müssen).

step hat folgendes geschrieben:
Zitat von Yukterez: "Die Signatur gilt für das System eines feldfreien Beobachters in ausreichend weiter Entfernung (also den dessen Uhr die Zeit t anzeigt), jedenfalls die Frequenz." - Hmm ... da muß ich mal drüber nachdenken.

Die Formel die in die Winkelgeschwindigkeit einfließt ist die keplersche, deshalb muss die Winkelgeschwindigkeit und damit die Frequenz die im System des feldfreien Beobachters sein:

ASTR 498 hat folgendes geschrieben:
By a lovely coincidence, in Schwarzschild coordinates the angular velocity observed at infinity is exactly the same as it is in Newtonian physics.

Diese Referenz bezieht sich zwar konkret auf Schwarzschild, allerdings gilt diese Aussage in hoher Ordnung auch für das Zweikörperproblem. Der Eigenspin (und seine Ausrichtung zur Orbitalachse) der beiden SL vor der Verschmelzung wird dabei zwar vernachlässigt, allerdings ist der im Verhältnis zur Masse und dem orbitalen Drehimpuls auch eher klein, und seine Wirkung auf das gravitative Feld fällt mit 1/r³ auch sehr viel steiler ab als die der Masse, die nur mit 1/r² abfällt. Wäre die Frequenz im lokalen System vor Ort damit gemeint müsste die Winkelgeschwindigkeit noch mit dem Faktor für die gravitative Zeitdilatation vor Ort multipliziert werden, also signifikant höher als die keplersche sein. Es wäre auch gar nicht so einfach ein System vor Ort zu konstruieren, da die Testpartikel die normalerweise ihre lokale Geschwindigkeit relativ zu den Fixsternen oder zueinander messen hier selber Objekte mit eingefrorenen Uhren sind.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wie soll also ein Schwarzes Loch entstehen oder wachsen oder sich mit einem anderen Schwarzen Loch verschmelzen? Das würde unendlich lange dauern und ist daher noch nie vorgekommen.

Der komplette Vorgang würde zwar unendlich lange dauern, aber 99.999% mit allen paar Minuten einer weiteren 9 als Nachkommastelle gehen vergleichsweise schnell. Von außen stellt es sich also fast genau so wie ein fertiges schwarzes Loch dar, auch wenn es genaugenommen noch nicht ganz fertig ist. Wenn die Masse nah genug auf ihren eigenen EH zukonvergiert ist weiß man dass die "Uhren" die man im stehengebliebenen Zustand knapp über dem zukünftigen EH "kleben" sieht ihren nächsten Tick innerhalb des EH machen werden, auch wenn nach der Außenzeit eine Ewigkeit vergeht bevor das geschieht.

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist.

Auch das lässt sich am einfachsten anhand der Schwarzschildmetrik aufklären (bei Kerr & Co ist es natürlich genauso, nur komplexer): die Formel für die Gesamtenergie eines Teilchens



und ihren kinetischen und potentiellen Komponenten



zeigt dass (sofern keine Gravitationswellen abgestrahlt werden) die Gesamtenergie eines Teilchens erhalten bleibt. Am einfachsten nachprüfen lässt sich das im freien Fall aus der Unendlichkeit, wo die lokale Einfallgeschwindigkeit exakt der negativen Fluchtgeschwindigkeit v∥=-c√(rs/r) entspricht. Direkt am EH muss man wegen Division von 0 durch 0 zwar den Limes ziehen, was in Anbetracht dessen dass die Ausdehnung in dem System in dem wir hier rechnen sowieso ein infinitesimales Stückchen größer als der EH ist aber auch kein Drama ist. Das c in den Formeln ist selbstverständlich die lokale Lichtgeschwindigkeit, und das v die lokale 3er-Geschwindigkeit (was auch schon dem ungeübten Auge alleine schon deshalb auf den ersten Blick ersichtlich wird weil die shapiroverzögerte Geschwindigkeit selber das Produkt von lokaler Licht- bzw. 3er-Geschwindigkeit und den metrischen Koeffizienten ist und nicht mit c sondern c', ĉ oder cₙ bezeichnet wird).

,
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smallie
Mädchen.



Anmeldungsdatum: 02.04.2010
Beiträge: 2421

Beitrag(#2121646) Verfasst am: 10.01.2018, 23:05    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Also salopp gesagt so? Der Radius wächst und schiebt dabei das Material vor dem EH vor sich her.

Das Material wird nicht nach außen geschoben wenn du das damit meinst.

Ich befürchte Herrn Polchinski etwas untergejubelt zu haben, was er nicht gesagt hat. Jedenfalls habe ich den Satz nicht dort gefunden, wo ich ihn vermutete. Stattdessen stand dort, die Singularität würde sich bis zum EH ausdehnen. Da hab' ich etwas durcheinandergebracht. Diesen Teil bitte streichen.

Allerdings sieht deine Darstellung für mich nach wie vor danach aus, als würde der Schwarzschildradius wachsen.



yukterez hat folgendes geschrieben:
Der Radius der Masse wächst nicht, sondern wird kleiner, aber eben so langsam dass er für einen Außenstehenden niemals klein genug wird um einen echten Ereignishorizont zu bilden. Die Masse m kann sich der Masse M nur bis G(M+m)/c²+Δ annähern, aber weder den Radius G(M+m)/c², und noch weniger den Radius GM/c² unterschreiten.

Wenn's für G(M+m)/c² nicht geht, stellen sich diese Fragen:

- wie entsteht ein SL von stellarer Größe?
- wie entstehen SLs, die weit jenseits stellarer Größe liegen?

Und: was genau mit einem Schwarzen Loch gemeint ist.



yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
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.

Sicher, aber das Material des neuen größeren schwarzen Lochs das sich aus den Massen M+m zusammensetzt wird im System des externen Beobachters immer auf einen Radius der um ein infinitesimales Stückchen größer als sein Ereignishorizont, nämlich im nichtrotierenden Fall 2G(M+m)/c²+Δ ist, verteilt sein.

Falls du Recht hast, gilt folgendes:

Ich mach wieder ein Schwarzes Loch von der Masse der Milchstraße. Das SL hat die sagenhafte Dichte von 0,00008 kg/m³. Zum Vergleich: die Dichte von Luft ist 1 kg/m³. Ganz egal, wie viel Masse ich auf das Milchstraße-SL werfe, die Dichte am Horizont würde 0,00008 kg/m³ nie überschreiten.

Interessant wird's, wenn ich jetzt einen Neutronenstern auf diesen Horizont schieße. Womit wir wieder beim Merger-Problem sind.



yukterez hat folgendes geschrieben:
Das geht nur in deinem Bezugssystem schwupps; im Bezugssystem des externen Beobachters geht das aber ganz und gar nicht schwupps sondern asymptotisch immer langsamer.

Den Schwupps machst du beim Merger auch. nee



yukterez hat folgendes geschrieben:
Effektiv haben wir also ein schwarzes Loch (rot) in einem schwarzen Loch (schwarze Kugelschale), da es in der Praxis keinen wirklichen Unterschied mehr macht ob sich die Ereignishorizonte fast oder ganz gebildet haben ...

Jetzt kommen wir ins Gespräch.



yukterez hat folgendes geschrieben:
(ein einzelnes und bis zur Unkenntlichkeit rotverschobenes Photon pro Jahr(tausend) ist für die meisten Belange so gut wie gar kein Photon, und auch nur annähernd Lichtgeschwindigkeit als Fluchtgeschwindigkeit bedeutet schon dass für die meisten dort befindlichen Objekte so gut wie kein Entkommen mehr möglich ist, zumindest nicht innerhalb einer erlebbaren Zeitspanne).

So gut wie kein Entkommen? Stimmt ja nicht.

Es entkommen sehr viele oder auch alle, wenn du Hawking-Strahlung nicht vergisst. Das Problem ist, daß diese Photonen plötzlich ein Schwarzkörperspektrum tragen. Information ist verlorengegangen, im Jargon heißt es, die Unitarität sei verletzt. Das ist böse, weil es Tür und Tor für allerlei Schabernack öffnet.



yukterez hat folgendes geschrieben:
Von außen stellt es sich also fast genau so wie ein fertiges schwarzes Loch dar, auch wenn es genaugenommen noch nicht ganz fertig ist.

Du sagst, ein "fertiges" schwarzes Loch ist nie wirklich fertig. Da kann ich mitgehen, zumindest als plausible These. Als sehr verlockende These sogar, weil damit so manches Problem wie das Informationsparadox entfällt.

Dann ist das aber die selbe Situation, als wenn ich Materie von außen auf den Horizont schmeiße. Der Vorgang wird auch nie fertig.

Hier sprichst du von einem gemeinsamen und zusammenhängenden Horizont.

yukterez hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Der Peak der GW entsteht noch vor der Verschmelzung, zu der "Zeit" haben die SL noch einen Abstand von ~ 1 SR (der Gesamtmasse): Bild

Das ist nicht der innere Abstand von EH zu EH, sondern von Schwerpunkt zu Schwerpunkt, zu dem Zeitpunkt ist der Merger bereits im vollen Gang und die beiden schwarzen Löcher haben schon einen gemeinsamen und zusammenhängenden, wenn auch keinen runden Horizont!

Ich verstehe nicht, wie das zu obigem passt.

M + m kann keinen neuen gemeinsamen Horizont bilden, aber M + M schon?



yukterez hat folgendes geschrieben:
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.

Errm. Merkwürdige Definition. Mir fehlt die Hawking-Strahlung.

Waren wir uns nicht einig, daß der Hineinfallende den Horizont nicht überschreitet, wenn es Hawking-Strahlung gibt? Falls ja, ist das eine unpraktische Definition, dann gäbe es das definierte gar nicht.
_________________
"There are two hard things in computer science: cache invalidation, naming things, and off-by-one errors."
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schtonk
Korinthenliegenlasser
Moderator



Anmeldungsdatum: 17.12.2013
Beiträge: 8516

Beitrag(#2121650) Verfasst am: 10.01.2018, 23:43    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
[...]

,

Ich kann hier thematisch nicht mithalten, aber man muss es ja nur wissen.
Nett von dir, dass du so fröhlich an Reichsflug-Axel erinnerst Smilie
_________________
Es ist schon alles gesagt worden. Nur noch nicht von allen. - Karl Valentin
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yukterez
.net



Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 48

Beitrag(#2121656) Verfasst am: 11.01.2018, 00:05    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Allerdings sieht deine Darstellung für mich nach wie vor danach aus, als würde der Schwarzschildradius wachsen.

In meiner Animation gibt es fixe und schrumpfende Kreise, wachsen tut da nichts.

smallie hat folgendes geschrieben:
Den Schwupps machst du beim Merger auch.

Ich wüsste nicht wo, auf meinem Merger ist kein Schwupps da ist nur die Ausdehnung des Horizonts drauf, und die Ausdehung der Masse wird ein infinitesimales Stück größer gedacht. Das ist alles im Einklang mit den Referenzen.

smallie hat folgendes geschrieben:
So gut wie kein Entkommen? Stimmt ja nicht. Es entkommen sehr viele oder auch alle, wenn du Hawking-Strahlung nicht vergisst.

Deswegen auch mein Zusatz

yukterez hat folgendes geschrieben:
Und auch nur annähernd Lichtgeschwindigkeit als Fluchtgeschwindigkeit bedeutet schon dass für die meisten dort befindlichen Objekte so gut wie kein Entkommen mehr möglich ist, zumindest nicht innerhalb einer erlebbaren Zeitspanne

mit Betonung auf "nicht innerhalb einer erlebbaren Zeitspanne". Da ein stellares SL bereits eine Lebensdauer von 10⁶⁴ Jahren hat, und die Lebensdauer mit der Masse hoch 3 steigt ist es sicher zu sagen dass der externe Beobachter es nicht mehr erleben, und der Hineinfallende dabei sterben wird (oder ohne irgendwas Besonderes zu merken zum Hologramm werden, oder was es sonst noch so für Interpretationen, die den Rahmen der Gravitationswellen aber sowieso bei Weitem sprengen würden, gibt).

smallie hat folgendes geschrieben:
Das Problem ist, daß diese Photonen plötzlich ein Schwarzkörperspektrum tragen. Information ist verlorengegangen, im Jargon heißt es, die Unitarität sei verletzt. Das ist böse, weil es Tür und Tor für allerlei Schabernack öffnet.

So einen Schabernack brauchen wir bei der Problemstellung der Gravitationswellen zum Glück eh nicht, da reicht auch schon die ganz normale Relativitätstheorie.

smallie hat folgendes geschrieben:
Hier sprichst du von einem gemeinsamen und zusammenhängenden Horizont. Ich verstehe nicht, wie das zu obigem passt. M + m kann keinen neuen gemeinsamen Horizont bilden, aber M + M schon?

Auch der gemeinsame und zusammenhängende Horizont ist zukünftig, die Distribution der Massen ist auch hier immer noch ein bisschen größer als ihr gemeinsamer Horizont. M+M konvergiert genau so auf 2G(M+M)/c² zu wie M+m auf 2G(M+m)/c². Die ersten 99.999% sind sehr schnell erreicht, und nachher sieht man sowieso keinen Unterschied mehr.

smallie hat folgendes geschrieben:
Errm. Merkwürdige Definition. Mir fehlt die Hawking-Strahlung. Waren wir uns nicht einig, daß der Hineinfallende den Horizont nicht überschreitet, wenn es Hawking-Strahlung gibt? Falls ja, ist das eine unpraktische Definition, dann gäbe es das definierte gar nicht.

Deswegen hat man Hawking ja auch in den Mund gelegt dass er behauptet habe es gäbe keine schwarzen Löcher. In allen praktischen bzw. messbaren Belangen verhalten sich die verdampfenden Kollapsare aber genau so wie schwarze Löcher, da man eine Verdampfung die sich über etliche 10 hoch Dutzend Jahrmilliarden hinzieht als externer Beobachter sowieso nicht mitkriegt, und eine Masse(nkombination) die auf ihren (gemeinsamen) Ereignishorizont zukonvergiert auch so gut wie komplett schwarz ist (zu langwellige und niederfrequente Photonen sind so gut wie unmöglich zu detektieren). Darüber ob der Hineinfallende in seinem eigenen System auf eine Firewall stößt oder als Hologramm das ganz normale Szenario das er sich auch nach der RT erwarten würde erlebt können wir da es noch keine Theorie der Quantengravitation gibt nur spekulieren und müssen uns wenn wir auf dem Boden der Tatsachen bleiben wollen auf die Relativitätstheorie beschränken. Meine Aussagen gelten wenn's nicht anders dabeisteht immer in deren Rahmen, da man darüber hinaus in diesem Kontext sowieso keine sicheren Aussagen tätigen kann.

Mich nicht zu weit aus dem Fenster lehnen wollend,

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step
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Beitrag(#2121709) Verfasst am: 11.01.2018, 10:58    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
step hat folgendes geschrieben:
Der Peak der GW entsteht noch vor der Verschmelzung, zu der "Zeit" haben die SL noch einen Abstand von ~ 1 SR (der Gesamtmasse): Bild
Das ist nicht der innere Abstand von EH zu EH, sondern von Schwerpunkt zu Schwerpunkt, zu dem Zeitpunkt ist der Merger bereits im vollen Gang und die beiden schwarzen Löcher haben schon einen gemeinsamen und zusammenhängenden, wenn auch keinen runden Horizont! Kurz vor diesem Punkt endet übrigens auch meine first order approximation von Seite 15, der finale Ringdown ab r=rs fließt dort nicht mehr mit ein (man kann aber aus der Wellenform im PDF abschätzen wie viel % zu der vorher erfolgten Abstrahlung draufgeschlagen werden müssen).

Gut - ändert aber nichts an meiner Argumentation gegenüber Bernd Jaguste, für die entscheidend war, daß es zum Zeitpunkt des GW-Peaks überhaupt noch etwas gibt, woraus sich GW speisen können, nämlich eben daß der EH noch Quadrupolmoment hat bzw. noch keine minimale Energiekonfigration.
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Was ist der Sinn des Lebens? - Keiner, aber Leere ist Fülle für den, der sie sieht.
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yukterez
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Beitrag(#2121730) Verfasst am: 11.01.2018, 12:52    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Hier sprichst du von einem gemeinsamen und zusammenhängenden Horizont. Ich verstehe nicht, wie das zu obigem passt. M + m kann keinen neuen gemeinsamen Horizont bilden, aber M + M schon?

Damit beziehe ich mich auf

Kevin Brown hat folgendes geschrieben:
To resolve this apparent paradox requires a careful examination of the definition of a black hole, and of the behavior of the Schwarzschild time coordinate near an event horizon. This leads directly to several interesting results, such as the fact that if two black holes merge, then their event horizons are contiguous, and have been so since they were formed.

und

Kevin Brown hat folgendes geschrieben:
If we trace along the spacelike surface "t = now" we find that the black hole doesn't exist at time t = now, which is to say, it is nowhere on the t = now timeslice. The event horizon is in the future of every locus of constant Schwarzschild coordinate time, all the way to future infinity. In fact, the event horizon is part of future null infinity. Nevertheless, the black hole clearly affects the physics on the time foliation t = now at some distance away.

was sowohl für M+M als auch M+m gilt.

step hat folgendes geschrieben:
Gut - ändert aber nichts an meiner Argumentation

Das nicht, die insgesamte Argumentation war schon korrekt.

Ihr nur den letzten Feinschliff verpassend,



PS: heute gab es zu dem Thema einen Livestream mit Kip Torne, den man jetzt auch auf Youtube anschauen kann.
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Bernd Jaguste
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Beitrag(#2121907) Verfasst am: 13.01.2018, 13:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Forum,
hallo yukterez,

oh mannn, dass ist so ein Geschwurbel, was hier yukterez und step von sich geben um ihre Schwarzen Löcher zu retten, dass man darüber lachen könnte, wenn es nicht so ernst wäre. Ich weiß gar nicht, wo ich zuerst anfangen soll. Egal, einfach der Reihe nach:

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Egal ob der Ereignishorizont (EH) in Richtung Masse wächst, oder die Masse Richtung EH fällt.

Letzteres ist der Fall, der Schwarzschildradius der kombinierten Massen M+m ist auch schon zum Zeitpunkt an dem M und m noch weit voneinander separiert sind 2G(M+m)/c².

Ok, ich nehme also die Masse aller Sterne der Milchstraße (Summe M) und rechne mir den Schwarzschildradius aus, mit 2G(Summe M)/c². Schon bekomme ich ein schönes großes Schwarzes Loch (SL) in der Mitte der Milchstraße, welches abhängig von der Größe der Galaxie ist. Ohne auch nur ein Gramm Materie dort zu haben. Genau das beobachtet man und nennt dieses SL Quasar. Ist ja genau das, was yukterez geschrieben hat: “der Schwarzschildradius der kombinierten Massen M+m ist auch schon zum Zeitpunkt an dem M und m noch weit voneinander separiert sind.“ Das würde gut zu meiner Theorie passen, aber da glaube selbst ich nicht daran, dass das klappt, weil die Masse im Verhältnis zur Entfernung viel zu klein ist und die Berechnung des Schwarzschildradius nur gilt, wenn die Masse sich innerhalb befindet. Für Massen außerhalb sind die Gleichungen derzeit noch nicht gelöst. Die Raumzeitkrümmung ist im Zentrum ziemlich hoch und zieht deshalb viel Materie an. Aber für ein SL sollte es nicht reichen.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wie soll also ein Schwarzes Loch entstehen

So weit es den externen Beobachter betrifft reicht es wenn die Ausdehnung der Masse auf ihren Ereignishorizont zukonvergiert

Nein, reicht nicht, weil es am Ereignishorizont (EH) keine Masse / Energie mehr geben kann. Die Zeit des hineinfallenden Objekts ist für einen externen Beobachter dort stehen geblieben. Damit gibt es keine Frequenz und damit keine Masse / Energie am EH. Hatte ich schon mehrfach ausgeführt und wird immer wieder ignoriert. Nett von Euch. Du schreibst weiterhin ja selbst, dass sich nur Masse in der Nähe ansammeln kann und diese nie den EH überschreitet. Das ist ja schon doppelt Quatsch. A gibt es am EH keine Masse und B fällt die nach Deinen eigenen Worten nie in das SL. Wie soll also ein SL wachsen?

yukterez hat folgendes geschrieben:

yukterez hat folgendes geschrieben:
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.

Ein Draußengeblieberner sieht nur einen im Endstadium eingefrorenen Kollapsar, aber er weiß dass wenn er sich dazu entschließen sollte hineinzufallen er nicht mehr hinaus käme.

Ja, in Eigenzeit könnte was den EH überschreiten, wenn es da was geben würde. Doch laut der aktuellen Lehrmeinung ist das Universum erst 12,8 Mrd. Jahre alt. Und neulich habe ich wieder mal gelesen, dass sich bereits ein riesiges SL ca. 700 Mio Jahre nach dem „Urknall“ gebildet hat. Kann ja nicht sein. Da nach den Worten von yukterez es unendlich lange für uns dauert, bis sich ein SL gebildet hat. Irgendwo hat er auch geschrieben, dass “unendlich lange“ faktisch “nie“ ist. Was geht mich das an, was in Billionen von Jahren passiert? Ich lebe jetzt und jetzt kann es noch keine SL geben und es können sich keine SL mit vielen Sonnenmassen vereinigen und Gravitationswellen aussenden.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
oder wachsen oder sich mit einem anderen Schwarzen Loch verschmelzen?

So wie in der Animation da oben!
In der Animation verschmilzt nichts, sondern sammelt sich nur am Rand an.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Fällt ein beliebiges Teilchen in Richtung Ereignishorizont, so wird es extrem rotverschoben und verliert damit seine Energie.

Umgekehrt: wenn man ein Photon aus dem feldfreien Raum in Richtung einer Masse schickt kommt sie dort blauverschoben an (so wie ein Stein den wir von oben fallen lassen mit viel kinetischer Energie unten ankommt).

Ich hoffe, yukterez hat nicht absichtlich meine Worte verdreht. Denn ich hatte ausdrücklich geschrieben, dass meine Auflistung nur für einen außenstehenden Beobachter gilt. Und für einen außenstehenden Beobachter wird das Teilchen definitiv zur Masse hin rotverschoben.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Der Beobachter der vor Ort knapp über dem EH schwegt empfängt hingegen eine höhere Frequenz und eine geringere Wellenlänge.

Ja, genau so ist es. Und würde er theoretisch direkt auf dem EH sitzen, wäre die Frequenz eines einzelnen empfangenen Photons unendlich. Und aus Energie ist gleich dem Produkt aus Frequenz und Planckschen Wirkungsquantum wäre dessen Energie unendlich und damit größer als die Gesamtenergie des Universums. Demnach kann es keinen EH geben.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Am EH ist seine Frequenz und damit seine Energie gleich Null. Würde andersrum vom EH ein Photon der Hawking-Strahlung zu uns gelangen, würde es bei uns unendlich viel Energie haben.

Siehe oben: wenn man ein Photon von einer Masse in den feldfreien Raum schickt kommt sie dort rotverschoben an (wie ein Stein den wir nach oben werfen auf dem Weg nach oben kinetische Energie verliert).

yukterez sollte sich erst mal selber einig werden. Nach seinen Worten wird für einen externen Beobachter ein Teilchen, welches in ein SL fällt (wenn es eins geben würde) rot verschoben und wenn es von dort kommt, wird es auch rot verschoben. Beides geht ja wohl nicht. Nur der erste Fall stimmt mit den Relativitätstheorien überein.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Es muss ja am EH schon Energie gehabt haben und die ist nun bei uns unendlich mal größer.

Wenn knapp über dem EH hochenergetische Photonen in unsere Richtung geschickt werden kommen bei uns niederenergetische Photonen an.
Nein. Erstens können dort keine hochenergetische Photonen sein. Wie sollen die da hinkommen? Zweitens ist es für uns externe Beobachter andersrum. Wenn ein Teilchen, welches zum SL fällt rotverschoben wird, muss ein Teilchen, was von dort kommt, blauverschoben und damit energiereicher sein.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn wir also je Hawking-Strahlung messen sollten, brauchen wir nicht mehr über das Universum nachdenken, weil diese Strahlung mehr Energie hätte, als das gesamte Universum.

Nur wenn man die Rotverschiebung und diew Blauverschiebung verwechselt.

Vielleicht sollte yukterez mal die Rot- und Blauverschiebung verwechseln. Dann wäre er wieder auf dem Stand der Wissenschaft und dort, wo er bis zum 04.01.2018 schon mal war.
yukterez hat folgendes geschrieben:
Die Rotverschiebung direkt am Entstehungsort muss nicht extra einfließen, da die am Horizont sowieso unendlich ist,

Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Da aus unserer Sicht die Zeit am EH steht, so ist dort die Lichtgeschwindigkeit aus unserer Sicht auch gleich Null. Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist.

In der Rechnung muss man die lokale Lichtgeschwindigkeit verwenden, nicht die shapiroverzögerte!

Nein, muss man nicht. Weil ich ausdrücklich geschrieben habe, dass meine Aussagen nur für einen externen Beobachter gilt. Und, bei der Messung von Gravitationswellen von angeblich 2 verschmelzenden Schwarzen Löchern sind wir definitiv externe Beobachter. Was interessiert uns da die Eigenzeit direkt am SL? Genau. Nichts.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Fällt ein beliebiges Teilchen in Richtung Ereignishorizont, so wird es extrem rotverschoben und verliert damit seine Energie. Am EH ist seine Frequenz und damit seine Energie gleich Null. Würde andersrum vom EH ein Photon der Hawking-Strahlung zu uns gelangen, würde es bei uns unendlich viel Energie haben.

Das ist zwar genau andersrum:

Gravitational Principles and Mathematics hat folgendes geschrieben:
Photonen, die von einer gravitativen Masse aufsteigen, werden weniger energiereich.

Das wird nicht besser wenn man es immer wieder wiederholt und auch noch eine Quelle mit genau der falschen Aussage zitiert. Zumal yukterez es schon selber andersrum geschrieben hat.
yukterez hat folgendes geschrieben:
Die Rotverschiebung direkt am Entstehungsort muss nicht extra einfließen, da die am Horizont sowieso unendlich ist,

Doch das war, bevor ich ihm nachgewiesen habe, dass es keine SL geben kann. Da kann man natürlich auch mal eine Kehrtwende machen und genau das Gegenteil behaupten.
Zumal er ja einen Absatz weiter mir doch wieder Recht gibt.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Auf Seite 11 hast du es aber richtig geschrieben:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Wenn ich mich recht entsinne, beobachtet man am Ereignishorizont genau das Gegenteil. Der Beobachter am Ereignishorizont sieht, dass die Energie des Restuniversums ins Unendliche läuft. Alle Teilchen und Photonen würden mit unendlicher Energie aufleuchten.

Was natürlich für einen stationären Beobachter der knapp über dem Ereignishorizont schwebt der Fall ist, aber nicht für einen Beobachter der sich im freien Fall befindet. Deswegen ist auch die nächste Schlußfolgerung falsch:

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Also ist es einfach Quatsch, dass der Beobachter nichts merkt, wenn er unter den Ereignishorizont abtaucht.

Wenn er sich in die selbe Richtung bewegt wie die Strahlung die ihm hinterhereilt ist diese natürlich nicht so blauverschoben wie wenn er ihr entgegen dem Fluss des Raumes entgegenschwimmt, so wie es ein stationärer Beobachter, für den alleine deine Aussage gilt, tut. Das was du da beschreibst passiert nur wenn man sich gegen das Überqueren wehrt, nicht aber wenn man dem Fall seinen freien Lauf lässt (oder in anderen Worten mit dem einfließenden Raum mitschwimmt).

Für einen sich im freien Fall bewegenden Beobachter mag das vielleicht stimmen, was yukterez schreibt. Das habe ich jetzt nicht geprüft. Doch, von diesem Beobachter war nie die Rede. Für einen stationären Beobachter gibt er mir Recht, obwohl er in seinem Beitrag in der gleichen Situation behauptet hat, dass ich nicht Recht habe. Nachdem was er jetzt schreibt, wäre für einen fixen Beobachter direkt am EH ein einzelnes Photon unendlich blauverschoben und hätte damit unendliche Energie. Also mehr Energie, als das Universum hat. Was ja nicht sein kann. Daher kann es keinen EH und keine SL geben.
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
http://universum-jaguste.piranho.de/images/Berechnung%20der%20gefundenen%20Gravitationswellen_Grafik_Okt2017.JPG

So funktioniert das nicht, die EHs der beiden SL durchdringen sich nicht so wie auf deinem Bild, sondern folgen beim Verschmelzen der Hosenfunktion, siehe z.B. K. Brown, S. Dhurandhar, J. Morales (x,y,t), die SXS 3D Simulation (x,y,z) und den 2D Querschnitt (x,y).

step hat folgendes geschrieben:
Der Peak der GW entsteht noch vor der Verschmelzung, zu der "Zeit" haben die SL noch einen Abstand von ~ 1 SR (der Gesamtmasse): Bild

Das ist nicht der innere Abstand von EH zu EH, sondern von Schwerpunkt zu Schwerpunkt, zu dem Zeitpunkt ist der Merger bereits im vollen Gang und die beiden schwarzen Löcher haben schon einen gemeinsamen und zusammenhängenden, wenn auch keinen runden Horizont!
Meine Darstellung war ja auch nur eine sehr stark vereinfachte Darstellung. Doch wie könne sich die beiden SL durchdringen, wenn nichts den EH überschreiten kann?
Also, Quatsch was yukterez geschrieben hat.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Wäre die Frequenz im lokalen System vor Ort damit gemeint müsste die Winkelgeschwindigkeit noch mit dem Faktor für die gravitative Zeitdilatation vor Ort multipliziert werden, also signifikant höher als die keplersche sein. Es wäre auch gar nicht so einfach ein System vor Ort zu konstruieren, da die Testpartikel die normalerweise ihre lokale Geschwindigkeit relativ zu den Fixsternen oder zueinander messen hier selber Objekte mit eingefrorenen Uhren sind.

Sag ich ja. Dazu hat sich step ja auch schön ausgeschwiegen. Die Winkelgeschwindigkeit in der Eigenzeit der bei den Gravitationswellen gemessenen SL müsste deutlich größer sein. Damit ist der Abstand der beiden SL deutlich kleiner. Ihr EH hätten sich deutlich früher verschmolzen. Ja, die Winkelgeschwindigkeit müsste sogar unendlich sein, da die beiden Objekte ja den EH überschritten haben. Wie soll eine unendliche Winkelgeschwindigkeit funktionieren? Gar nicht. Genau. Daher kann das auch nicht sein, dass da Gravitationswellen von 2 verschmelzenden SL gemessen wurden.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Der komplette Vorgang würde zwar unendlich lange dauern, aber 99.999% mit allen paar Minuten einer weiteren 9 als Nachkommastelle gehen vergleichsweise schnell. Von außen stellt es sich also fast genau so wie ein fertiges schwarzes Loch dar, auch wenn es genaugenommen noch nicht ganz fertig ist. Wenn die Masse nah genug auf ihren eigenen EH zukonvergiert ist weiß man dass die "Uhren" die man im stehengebliebenen Zustand knapp über dem zukünftigen EH "kleben" sieht ihren nächsten Tick innerhalb des EH machen werden, auch wenn nach der Außenzeit eine Ewigkeit vergeht bevor das geschieht.
Also noch mal die Frage: Wenn es unendlich lange dauert, bis sich ein SL gebildet hat, wie kann dann ein großes SL entstehen? Sobald ein SL in der Größenordnung einer Plancklänge entstanden ist, kann es nicht mehr wachsen.
Mein Alternativvorschlag: Die winzigen SL umkreisen sich gegenseitig und strahlen dabei Energie ab, bis sie sich selbst aufgelöst haben, also verdunstet sind. Große SL kann es nicht geben. Die würden die komplette Physik, so wie wir sie kennen, aushebeln.

yukterez hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist.

Auch das lässt sich am einfachsten anhand der Schwarzschildmetrik aufklären (bei Kerr & Co ist es natürlich genauso, nur komplexer): die Formel für die Gesamtenergie eines Teilchens



und ihren kinetischen und potentiellen Komponenten



zeigt dass (sofern keine Gravitationswellen abgestrahlt werden) die Gesamtenergie eines Teilchens erhalten bleibt. Am einfachsten nachprüfen lässt sich das im freien Fall aus der Unendlichkeit, wo die lokale Einfallgeschwindigkeit exakt der negativen Fluchtgeschwindigkeit v∥=-c√(rs/r) entspricht. Direkt am EH muss man wegen Division von 0 durch 0 zwar den Limes ziehen, was in Anbetracht dessen dass die Ausdehnung in dem System in dem wir hier rechnen sowieso ein infinitesimales Stückchen größer als der EH ist aber auch kein Drama ist. Das c in den Formeln ist selbstverständlich die lokale Lichtgeschwindigkeit, und das v die lokale 3er-Geschwindigkeit (was auch schon dem ungeübten Auge alleine schon deshalb auf den ersten Blick ersichtlich wird weil die shapiroverzögerte Geschwindigkeit selber das Produkt von lokaler Licht- bzw. 3er-Geschwindigkeit und den metrischen Koeffizienten ist und nicht mit c sondern c', ĉ oder cₙ bezeichnet wird).

Ja, schöne Mathematik, womit in der Eigenzeit des Teilchens yukterez sicherlich Recht hat. Doch wie schon mehrfach ausgeführt, interessiert nicht, was in zig Billiarden Jahren passiert. Ich lebe im Jetzt und Hier. Und da muss die Physik schlüssig sein. Für mich, als externen Beobachter, gilt:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Aus E=mcc mit c=0 folgt, dass am Ereignishorizont alle Energie gleich Null ist.
Und, genau hierfür brauchen wir eine neue Physik. Wobei ich ausdrücklich betone, dass diese im Einklang mit den Relativitätstheorien stehen muss. Aktuell werden die nämlich nicht beachtet. Schwarze Löcher sind Wunschdenken von Leuten, die nicht die Gesamtheit betrachten, sondern nur kleine Einzelteile davon untersuchen. Das machen sie, zugegebener Maßen, recht gut. Doch das Ganze ist nicht die Summe aller Einzelteile. Das ganze ist komplex. Da fehlt mir einfach die Koordination der vielen Genies.

Was bleibt, sind klägliche Versuche, die Schwarzen Löcher zu retten. Meine Worte werden verdreht und falsch ausgelegt. Warum auch nicht? Wenn sich herumspricht, dass ich Recht habe, würde die halbe Physikwelt ausgehebelt. Anderseits gäbe es dann so viel zu forschen und neu zu bedenken, dass damit ganze Generationen von jungen Doktoranden ausgelastet wären. Die Jugend hätte völlig neue Perspektiven und könnte einen Nobelpreis nach dem anderen abräumen. Also, ich setze auf die Jugend. Die wird ihre Chance ergreifen und die alte Garde in Rente schicken. Lasst Euch nicht länger einreden, die Welt sei eine Scheibe. Die Welt ist rund und bunt.

Viele Grüße sendet
Bernd Jaguste
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Bernd Jaguste
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Beitrag(#2121909) Verfasst am: 13.01.2018, 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo step,
hallo Forum,

step hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Die Signalübertragung über diese Kopplungsstege ...

Was denn für ne Signalübertragung? Die Differentialgleichung für das Feld (etwa einer transversalen EM-Welle) gilt ja überall lokal, d.h. der lokale Feldzustand reicht aus, um den infinitesimal nachfolgenden zu bestimmen.

Damit sind Deine weiteren Folgerungen ebenfalls unzulässig.

Was für ein Geschwurbel. Löse Dich doch mal von Deinem lokalen Feldzustand. Lebe im Hier und Jetzt! Jedes Photon und jede Gravitationswelle beobachtest Du als außenstehender Beobachter. Demzufolge muss die Physik für Dich, als außenstehender Beobachter, funktionieren. Ein Photon, und nach Deinen eigenen Worten, jede Gravitationswelle bewegt sich axial in Lichtgeschwindigkeit und zusätzlich transversal, also in Querrichtung schwingend. Demnach muss, für Dich als externer Beobachter, die Wellenfront (über die roten Kopplungsstege) immer schneller als Lichtgeschwindigkeit sein, da der Weg der Wellenfront (über die Kopplungsstege) immer länger ist, als der von dem Photon zurückgelegte Weg in Achsrichtung. Oder anders: Durchtrenne die roten Kopplungsstege und die Welle kann sich nicht mehr ausbreiten. Die Gravitation muss sich demnach longitudinal (über die roten Kopplungsstege) immer mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreiten. Alles andere ist Quatsch.

Quelle https://de.wikipedia.org/wiki/Transversalwelle

Viele Grüße sendet
Bernd Jaguste
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Bernd Jaguste
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Beitrag(#2121910) Verfasst am: 13.01.2018, 13:32    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:

yukterez hat folgendes geschrieben:
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.

Errm. Merkwürdige Definition. Mir fehlt die Hawking-Strahlung.

Waren wir uns nicht einig, daß der Hineinfallende den Horizont nicht überschreitet, wenn es Hawking-Strahlung gibt? Falls ja, ist das eine unpraktische Definition, dann gäbe es das definierte gar nicht.

Sage ich ja. Das Definierte, also das Schwarze Loch, gibt es gar nicht. Oder frühestens in unendlich langer Zeit. Also, faktisch nie.
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yukterez
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Beitrag(#2121913) Verfasst am: 13.01.2018, 13:45    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
oh mannn, dass ist so ein Geschwurbel, was hier yukterez und step von sich geben um ihre Schwarzen Löcher zu retten, dass man darüber lachen könnte, wenn es nicht so ernst wäre.

Nicht das was ich geschrieben habe ist Quatsch, sondern das was du dabei herausliest.

,
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Kat
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Beitrag(#2121914) Verfasst am: 13.01.2018, 14:05    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich muß sagen, ich kenne mich in dieser Thematik kaum aus.

Aber im Allgemeinen mißtraue ich in solchen Situation Leuten, die in einer Diskussion mit Begriffen wie "Quatsch" herumwerfen, in diesem Fall sogar 12 Mal.

Kat
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yukterez
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Beiträge: 48

Beitrag(#2121915) Verfasst am: 13.01.2018, 14:15    Titel: Antworten mit Zitat

Kat hat folgendes geschrieben:
Im Allgemeinen mißtraue ich in solchen Situation Leuten, die in einer Diskussion mit Begriffen wie "Quatsch" herumwerfen, in diesem Fall sogar 12 Mal.

Darüber dass er solche Sachen wie "Quatsch" sagt kann man ja noch hinwegsehen, aber wenn ich solche Dinge wie

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Daher kann das auch nicht sein, dass da Gravitationswellen von 2 verschmelzenden SL gemessen wurden.

sehe brauch ich gar nicht weiterlesen.

,
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Bernd Jaguste
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Beiträge: 265

Beitrag(#2121921) Verfasst am: 13.01.2018, 14:52    Titel: Antworten mit Zitat

Kat hat folgendes geschrieben:
Also ich muß sagen, ich kenne mich in dieser Thematik kaum aus.

Aber im Allgemeinen mißtraue ich in solchen Situation Leuten, die in einer Diskussion mit Begriffen wie "Quatsch" herumwerfen, in diesem Fall sogar 12 Mal.

Kat

Was Quatsch ist, muss man auch so benennen. Das "dürfen" am Ende des Satzes lasse ich bewusst weg. Weil das Quatsch wäre.
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Bernd Jaguste
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Beiträge: 265

Beitrag(#2121923) Verfasst am: 13.01.2018, 14:55    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
Kat hat folgendes geschrieben:
Im Allgemeinen mißtraue ich in solchen Situation Leuten, die in einer Diskussion mit Begriffen wie "Quatsch" herumwerfen, in diesem Fall sogar 12 Mal.

Darüber dass er solche Sachen wie "Quatsch" sagt kann man ja noch hinwegsehen, aber wenn ich solche Dinge wie

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Daher kann das auch nicht sein, dass da Gravitationswellen von 2 verschmelzenden SL gemessen wurden.

sehe brauch ich gar nicht weiterlesen.

Klar, brauchst Du nicht mehr weiterlesen. Du hast einfach keine Argumente mehr. Mache es wie step. Der wird auch immer ganz ruhig, wenn ich Recht habe.
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smallie
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Beiträge: 2421

Beitrag(#2121925) Verfasst am: 13.01.2018, 15:01    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:

yukterez hat folgendes geschrieben:
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.

Errm. Merkwürdige Definition. Mir fehlt die Hawking-Strahlung.

Waren wir uns nicht einig, daß der Hineinfallende den Horizont nicht überschreitet, wenn es Hawking-Strahlung gibt? Falls ja, ist das eine unpraktische Definition, dann gäbe es das definierte gar nicht.

Sage ich ja. Das Definierte, also das Schwarze Loch, gibt es gar nicht. Oder frühestens in unendlich langer Zeit. Also, faktisch nie.

Als man feststellte, daß Atome keine kleinen Billiardkugeln sind, sondern einen winzigen Kern und eine Hülle haben, nannte man das neue Dingsbumsens immer noch Atom - griechisch das Unteilbare.

Wenn es keine schwarzen Löcher gibt, dann gibt es etwas sehr ähnliches. Meinetwegen eine Region maximaler Dichte. Du hast so viel von Yuk zitiert. Aber die entscheidende Stelle über die Grenzen unseres Verständnisses hast du ausgelassen. Siehe nächster Beitrag.


PS:

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smallie
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Beiträge: 2421

Beitrag(#2121928) Verfasst am: 13.01.2018, 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Allerdings sieht deine Darstellung für mich nach wie vor danach aus, als würde der Schwarzschildradius wachsen.

In meiner Animation gibt es fixe und schrumpfende Kreise, wachsen tut da nichts.

Das kommt, weil du nach einem einfallenden Kreis die Animation zurücksetzt, statt hunderte oder abertausende Einfälle darzustellen.


yukterez hat folgendes geschrieben:
smallie hat folgendes geschrieben:
Das Problem ist, daß diese Photonen plötzlich ein Schwarzkörperspektrum tragen. Information ist verlorengegangen, im Jargon heißt es, die Unitarität sei verletzt. Das ist böse, weil es Tür und Tor für allerlei Schabernack öffnet.

So einen Schabernack brauchen wir bei der Problemstellung der Gravitationswellen zum Glück eh nicht, da reicht auch schon die ganz normale Relativitätstheorie.

Gravitationswellen sind Bernds Steckenpferd.

(step hat schon angedeutet, wie man das Pferd auch anders reiten könnte.)


yukterez hat folgendes geschrieben:
Darüber ob der Hineinfallende in seinem eigenen System auf eine Firewall stößt oder als Hologramm das ganz normale Szenario das er sich auch nach der RT erwarten würde erlebt können wir da es noch keine Theorie der Quantengravitation gibt nur spekulieren ...

Ganz genau.

Was passiert, wenn ich Neutronen oder Quarks immer weiter komprimiere? Niemand weiß es.

yukterez hat folgendes geschrieben:
und müssen uns wenn wir auf dem Boden der Tatsachen bleiben wollen auf die Relativitätstheorie beschränken.

Hmm. Auf der einen Seite haben wir eine Idee wie Hawking-Strahlung:

step hat folgendes geschrieben:
Hawking hat das berechnet. Das Coole war, daß er erfolgreich ART und QM verwendet hat, ohne über einen Ansatz zur Quantengravitation zu verfügen.

Die Idee ist 40 Jahre alt und hat inzwischen Haare. Aber der Grundgedanke war bisher nicht unterzukriegen. Irgendwas scheint dran zu sein, an der Idee. Trotz der Debatte um Haare oder Feuerwände.

Andererseits: gibt es jemanden, der eine Singularität im Sinne von beliebig hoher Masse in einem beliebig kleinen Punkt für realistisch hält? Soweit würde ich die RT nicht treiben wollen.
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yukterez
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Beitrag(#2121931) Verfasst am: 13.01.2018, 15:50    Titel: Antworten mit Zitat

smallie hat folgendes geschrieben:
Das kommt, weil du nach einem einfallenden Kreis die Animation zurücksetzt, statt hunderte oder abertausende Einfälle darzustellen.

Das rote auf 2GM/c² zukonvergierende SL kann ja genauso entstanden sein wie das umhüllende schwarze und auf 2G(M+m)/c² zukonvergierende SL. Wenn man noch einen weiteren Kugelblitz des Energieäquivalents m̃ abschicken würde dann würde die dritte Schale eben auf 2G(M+m+m̃)/c² zukonvergieren, während die zweite nach wie vor auf 2G(M+m)/c² und die innerste auf 2GM/c² zukonvergiert, und das wegen der zusätzlichen Zeitdilation sogar noch langsamer als ohne die weitere umhüllende Schale. Das gilt natürlich nicht nur für Kugelblitze sondern auch für kompakte Körper, die du dann nach dem Schalentheorem in beliebig viele ineinander verschachtelte Schalen zerlegen kannst.

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yukterez
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Anmeldungsdatum: 27.04.2016
Beiträge: 48

Beitrag(#2121934) Verfasst am: 13.01.2018, 16:19    Titel: Antworten mit Zitat

yukterez hat folgendes geschrieben:
Wenn ich solche Dinge wie
"Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben: »Daher kann das auch nicht sein, dass da Gravitationswellen von 2 verschmelzenden SL gemessen wurden.«"
sehe brauch ich gar nicht weiterlesen.
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Klar, brauchst Du nicht mehr weiterlesen. Du hast einfach keine Argumente mehr. Mache es wie step. Der wird auch immer ganz ruhig, wenn ich Recht habe.

Woran merkt man dass du Recht hast, etwa daran dass deine Behauptungen im Widerspruch zum allgemeinen Konsens stehen?

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step
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Beitrag(#2121981) Verfasst am: 14.01.2018, 11:31    Titel: Antworten mit Zitat

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
... Die Gravitation muss sich demnach longitudinal ... ausbreiten.

Die Ausbreitungsrichtung stand jedoch gar nicht zur Debatte, die ist nämlich trivialerwiese immer in Ausbreitungsrichtung. Vielmehr hattest Du fälschlicherweise behauptet, die GW sei keine Transverslawelle, sondern eine Longitudinalwelle, sie schwinge also in Ausbreitungsrichtung, wie z.B. eine Schallwelle. Vielleicht wußtest Du auch bis vor kurzem gar nicht, was überhaupt der Unterschied zwischen Schwingungd- und Ausbreitungsrichtung ist.

step hat folgendes geschrieben:
Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Die Signalübertragung über diese Kopplungsstege ...
Was denn für ne Signalübertragung? Und was für Kopplungsstege?

?

Bernd Jaguste hat folgendes geschrieben:
Mache es wie step. Der wird auch immer ganz ruhig, wenn ich Recht habe.

Wenn ich Deine These widerlegt habe, schaffe ich es ziuweilen ruhig zu sein, solange von Dir kein neues Argument (nicht dasselbe wie "kein neuer post") kommt. Jetzt ist es mir allerdings leider nicht gelungen.
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