Kann man mit kinetischer Energie ein Schwarzes Loch erschaffen?

Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Teilchenbeschleuniger, den Sie auf beliebig hohe Energien hochkurbeln können. Aufgrund der Allgemeinen Relativitätstheorie werden die Teilchen schwerer und schwerer, je mehr Energie in sie eingespeist wird. Werden diese Teilchen aus dieser relativistischen Masse jemals zu einem Schwarzen Loch? Wenn ja, was wird ein Beobachterteilchen sehen, das sich parallel zum Schwarzen Loch bewegt, knapp unterhalb dieser Geschwindigkeit? Worauf ich hinaus will ist, kinetische Energie ist relativ. Also ist also auch die relativistische Masse. Wären diese Teilchen also für manche Beobachter Schwarze Löcher, für andere nicht?

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physical.stackexchange.com/questions/3436/… scheint ein Ort zu sein, an dem Sie möglicherweise eine Antwort finden, obwohl ich keine der Antworten so klar gefunden habe, wie ich es gerne hätte
Die relativistische Masse ist ein veraltetes Konzept, da es irreführend und verwirrend sein kann. Dies ist eine dieser Situationen, in denen es irreführend ist. ;) Siehe physical.stackexchange.com/questions/133376/…
Wenn Sie jedoch zwei Objekte mit wahnsinnig hoher relativer kinetischer Energie kollidieren lassen, könnten Sie ein Schwarzes Loch erzeugen. „Alles“, was Sie tun müssen, ist sicherzustellen, dass Sie genügend Energie in einem ausreichend kleinen Radius haben.
@PM2Ring ... und die Energie für einige Zeit enthalten. Ich habe keine Ahnung, welche Art von Eindämmung erforderlich wäre, da im Ruhesystem eines der Partikel dieses Partikel nahezu masselos und das andere absurd massiv ist. Ich vermute, das "andere" Teilchen müsste ein schwarzes Loch sein.
@Carl Zum Beispiel hat ein Schwarzes Loch mit einem Radius von 1 Fermi (ungefähr die Größe eines Protons) eine Masse von etwas mehr als 673 Millionen Tonnen. Wenn Sie also die gesamte Energie erhalten, die durch die Vernichtung von 337 Millionen Tonnen Antimaterie mit einer gleichen Menge normaler Materie erhalten wird, und diese irgendwie in den KE eines Protonenpaars in einer Frontalkollision umwandeln, dann haben Sie, wenn die Protonen kollidieren all diese Energie innerhalb des erforderlichen Schwarzschild-Radius. Ich finde. ;) Die Protonen können einen Teil dieser Energie abstrahlen, bevor sie kollidieren.
Ich behaupte nicht, dass dieses Verfahren in irgendeiner Weise praktikabel ist, ich wollte nur greifbar machen, wie hoch der Energiebedarf ist. Es ist schwer genug, nur Mikrogramm Antimaterie herzustellen, ganz zu schweigen von Hunderten Millionen Tonnen des Materials. Und wenn Antimaterie und Materie kollidieren, wird die Energie letztendlich als hochenergetische Gammastrahlen freigesetzt (einige Zwischenprodukte wie Pionen können auch gebildet werden), und wir wissen nicht, wie wir diese Energie effizient einfangen und in nützliche gerichtete kinetische Energie umwandeln können.

Antworten (2)

Sie können ein Schwarzes Loch nicht einfach durch Beschleunigen eines Teilchens erzeugen, aber es wurde die Theorie aufgestellt, dass das Zusammenschlagen einiger Teilchen mit lächerlich hohen Energien Mikro-Schwarze Löcher erzeugen könnte. So etwas ist meines Wissens bei Teilchenbeschleunigern noch nie vorgekommen, einfach weil sie nicht leistungsfähig genug sind.

Die relativistische Massenzunahme ist träge, nicht gravitativ, also nein, man könnte kein Schwarzes Loch machen, indem man ein Teilchen beschleunigt. Je mehr Energie Sie verwenden, um das Teilchen zu beschleunigen, desto mehr nimmt seine träge Masse zu, aber je mehr seine träge Masse zunimmt, desto schwieriger ist es, es zu beschleunigen. Es kommt ein Punkt nahe der Lichtgeschwindigkeit, an dem sich praktisch die gesamte Energie, die Sie in das System pumpen, als Massenzunahme und nicht als Geschwindigkeit manifestiert, und Sie können das Teilchen nicht schneller machen. Die beste Idee, wenn Sie ein wirklich schnelles Teilchen mit enormen Energiemengen wollen, viel mehr als von einem Beschleuniger erzeugt werden könnte, ist die Verwendung einer kosmischen Strahlung. Kosmische Strahlung sind schnelle Protonen oder Atomkerne, die durch Naturereignisse wie Supernova-Explosionen auf viel höhere Energien beschleunigt wurden, als man sie in einem Beschleuniger erreichen könnte.

Kosmische Strahlung wurde für Teilchenexperimente verwendet, aber der Haken ist, dass es sich um zufällige Ereignisse handelt, sodass Sie nicht genau wissen, wo Sie Ihre Teilchendetektoren aufstellen sollen, um die besten abzufangen. Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie groß ihre Energien manchmal sein können: Die stärksten Teilchen der kosmischen Strahlung haben die kinetische Energie einer Gewehrkugel, aber der Atomkern, der diese Energie trägt, ist so winzig, dass er selbst bei den stärksten nicht zu sehen ist Elektronenmikroskop!

Ich dachte, wir hätten keine Möglichkeit, Trägheitsmasse und Gravitationsmasse voneinander zu unterscheiden? physlink.com/Education/AskExperts/ae305.cfm
"Es kommt ein Punkt nahe der Lichtgeschwindigkeit, an dem sich praktisch die gesamte Energie, die Sie in das System pumpen, als Massenzunahme und nicht als Geschwindigkeit manifestiert, und Sie können das Teilchen nicht schneller machen." Das ist nicht ganz richtig. Es gibt keinen Punkt, an dem die Geschwindigkeitserhöhung aufhört. Wenn Sie einen ultra-relativistischen Körper beschleunigen, nehmen seine Geschwindigkeit, sein Impuls und seine kinetische Energie weiter zu; die Geschwindigkeit nimmt asymptotisch zu c hin zu , der Impuls & KE steigen unbegrenzt an.
Kann man mit kinetischer Energie ein Schwarzes Loch erschaffen?
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