Wie lange dauert es für einen externen Beobachter, bis sich ein Schwarzes Loch bildet?

Die bekannte Fabel eines Astronauten, der Signale an einen externen Beobachter sendet, während er auf einen Ereignishorizont zufällt, besagt, dass die Zeitspanne zwischen solchen Signalen größer wird, selbst wenn der Astronaut sie periodisch aussendet (wie in seinem Trägheitssystem beurteilt). Wie ist es, von der Erde aus gesehen und unter Berücksichtigung der Zeitdilatation aufgrund des Gravitationsfeldes des kollabierenden Sterns, möglich, dass sich ein Schwarzes Loch in endlicher Zeit (für jeden externen Beobachter) bilden kann, wenn es unendlich viel Zeit braucht, um zu „sehen“? Ereignisse am Ereignishorizont?

Für einen Beobachter auf der Oberfläche des kollabierenden Sterns bildet sich das Schwarze Loch ziemlich schnell.
Richtig ... aber wie ermöglicht das, dass sich in endlicher Zeit für jeden externen Beobachter schwarze Löcher bilden?
Ich fürchte, das verirrt sich in die Metaphysik (Wenn ein Baum in einen Wald fällt ...). Entweder liegt der Horizont in der Raumzeit oder nicht. Wenn dies der Fall ist, schneiden einige Weltlinien den Horizont und enden auf der Singularität, unabhängig von einem externen Beobachter, dh sie existiert objektiv.
Es ist überhaupt keine Metaphysik ... es ist eindeutig Physik, da Astronomen die Existenz (im Hier und Jetzt) ​​von Schwarzen Löchern behaupten. Außerdem ist der Ereignishorizont eine gültige Grenze nach GR.. Die Physik sagt also ein bestimmtes Objekt voraus - wir sollten es beobachten können - ganz im Gegensatz zu Ihrem Baum
Oder ist die Physik jetzt frei davon, die Theorie mit experimentellen Daten zu untermauern?
Die akzeptierte Antwort ist inakzeptabel ... insbesondere "Solche Kollapsare können möglicherweise aufgrund von Quantenfluktuationen für kurze Zeit zu BHs werden und daher Falkenstrahlung emittieren." aber Quantenfluktuationen treten in einer beobachtbaren endlichen Zeit auf. Es ist wieder dasselbe Problem ... (der andere Link führt aus irgendeinem Grund zu meiner Frage)
Es ist eindeutig Physik, da Astronomen die Existenz (im Hier und Jetzt) ​​behaupten. “ Das „Hier und Jetzt“ ist nur ein Ereignis in der Raumzeit, nicht die gesamte Raumzeit.
Was ist mit dem Schnitt Nick Stauner?
Entschuldigung, Alfred - mit meinem Beitrag ist gerade etwas Seltsames passiert - das "Hier und Jetzt" zeigt beobachtbare Ereignisse an ... wenn ein Ereignis nicht beobachtbar ist, wie kann es dann in das physikalische Gesetz aufgenommen werden?
Es braucht 6, um sich zu bilden.
"Zeichensetzung, Redundanz [, Grammatik, Kürze]"
Bitte keine Rollbacks mehr. Wenn es noch mehr gibt, werde ich die Frage sperren.
Ich würde gerne in eine Ära vor Ihrer Geburt zurückkehren, aber das würde leider zu Verletzungen von Opfern führen...

Antworten (3)

Ähnliche Fragen sind auf dieser Seite viele Male aufgetaucht, und die Debatte darüber ist normalerweise unruhig, weil die Leute die Verwendung von Wörtern wie exist missverstehen .

Eine der Lektionen der Allgemeinen Relativitätstheorie ist, dass jeder Beobachter ein lokal geeignetes Koordinatensystem wählen muss, das global möglicherweise nicht geeignet ist. Wir auf der Erde wählen (ganz vernünftig) die Zeit, wie sie auf unseren Uhren gemessen wird, und die Entfernung, wie sie von unseren Herrschern gemessen wird, und diese Koordinaten sind als Schwarzschild- Koordinaten bekannt (genau genommen sind es Schalenkoordinaten , aber die Differenz liegt in der Umlaufbahnentfernung der Erde). die Sonne ist vernachlässigbar). Lokal funktionieren unsere Koordinaten sehr gut, aber wenn der Zentralkörper ein Schwarzes Loch ist, werden die Koordinaten zunehmend gekrümmt, wenn Sie sich dem Ereignishorizont nähern, und am Ereignishorizont fallen sie vollständig aus, was zu einer Koordinatensingularität führt .

Ich habe das wie eine mathematische Nettigkeit klingen lassen, aber es ist ziemlich real. Denken Sie daran, dass ich mit der Zeitkoordinate die Zeit meine, die wir auf unseren Uhren messen, und das bedeutet, dass es eine Singularität in unseren Zeitmessungen am Ereignishorizont gibt. Aus diesem Grund dauert es unendlich lange, bis irgendetwas den Ereignishorizont erreicht, geschweige denn ihn überschreitet.

Die Frage ist, ob es deshalb richtig ist zu sagen: Der Ereignishorizont bildet sich nie . Es ist ganz richtig, dass Sie und ich und jeder außerhalb des Schwarzen Lochs niemals die Zeit messen wird, in der sich der Ereignishorizont bildet, weil dies unendlich lange dauern würde. Es gibt jedoch viele Koordinatensysteme, die am Horizont keine Singularität aufweisen, wie die Koordinaten Gullstrand-Painlevé , Eddington-Finkelstein und Kruskal-Szekeres . Das Problem ist, dass diese Koordinaten etwas abstrakt sind und nicht mit der Erfahrung eines menschlichen Beobachters übereinstimmen. Da es jedoch solche Koordinaten gibt, neigen Physiker dazu, zu behaupten, dass sich Schwarze Löcher bilden, selbst wenn menschliche Experimentatoren dies niemals beobachten könnten.

Entzieht sich damit nicht der experimentellen Beobachtung die Rolle, wenn es um die Validierung von Theorien geht? Insbesondere wenn eine Theorie eine bestimmte Sache vorhersagt, wie basiert dann die Gültigkeit dieser Theorie nicht auf Daten (die von uns Menschen aufgenommen wurden, da wir keine Daten von anderen intelligenten Kreaturen haben, die sich auf GR beziehen), die genau das belegen?
@jaskey13: GR sagt Dinge voraus, die wir unmöglich beobachten können. Es sagt jedoch auch Dinge voraus, die wir beobachten können, und wir beobachten, dass GR die richtigen Vorhersagen macht. Wenn wir immer finden, dass GR bezüglich der Dinge, die wir beobachten können, richtig ist, ist es dann sicher anzunehmen, dass es auch bezüglich der Dinge, die wir nicht beobachten können, richtig ist? Das ist eine knifflige Frage, und selbst unter Physikern gehen die Meinungen auseinander. Ich vermute jedoch, dass die meisten von uns glauben, dass GR zuverlässig ist, auch wenn wir nicht bestätigen können, was es vorhersagt.
Das ist nicht im wahren Geist der wissenschaftlichen Methode – noch Occams Razor..... Insbesondere eine Theorie, die Vorhersagen macht, die niemals durch Experimente bewiesen werden können, ist nicht die einfachste Theorie … Wie a) wenn sie Dinge vorhersagt, die nicht beweisbar sind eine Methode des Experimentierens und b) sie enthält äußere Dinge, die außerhalb der experimentellen Daten liegen
@ jaskey13: Das Universum hat uns nicht konsultiert, bevor es sich entschieden hat zu existieren
ah ha ... bedeutet das, dass dem Universum eine intrinsische Unergründlichkeit eigen ist?
und wie "entscheidet" sich ein Universum zu existieren? Gibt es ein bewusstes Prinzip, dessen ich mich nicht bewusst bin?
@ jaskey13: Nein, wir haben Theorien, die das Universum (die Teile, die wir sehen können) sehr gut beschreiben. Aber diese Theorien sagen voraus, dass einige Teile des Universums von Natur aus nicht beobachtbar sind. Das bedeutet nicht, dass wir aufgehört haben, es zu versuchen. Zum Beispiel sagen einige der Feuerbrunnentheorien voraus, dass die Raumzeit einfach an einem Ereignishorizont endet.
Also zurück zu meiner Frage... wie lange dauert die Horizontform? Kann es sich für einen externen Beobachter in endlicher Zeit bilden?
@jaskey13: Nein. Für einen externen Beobachter bildet sich nie der Ereignishorizont. Das Beste, was wir sehen, ist ein scheinbarer Horizont .
Aber ein scheinbarer Horizont basiert auf der Idee, dass es nicht genug Zeit gibt (von einem externen Beobachter angegeben), damit sich Signale ausbreiten können ... Wenn das Universum nicht "knirscht", dann wird es immer genug Zeit geben ... Richtig?
@ jaskey13: Nein (ich scheine alle meine Antworten mit "Nein" zu beginnen :-). Der springende Punkt der Unendlichkeit ist, dass Sie ihn niemals erreichen können. Wenn wir sagen, dass der Ereignishorizont eine unendliche Zeit braucht, um sich zu bilden, meinen wir, dass es nie genug Zeit geben wird, ihn zu beobachten.
Können Sie mir erklären, warum die Idee eines scheinbaren Horizonts nicht davon ausgeht, dass die Zeitkoordinate für einen externen Beobachter eingeschränkt ist - insbesondere wenn in jedem Rahmen genügend Zeit vorhanden ist, schrumpft der scheinbare Horizont, richtig? Wir müssen also immer noch ein kollabierendes Objekt sehen, aber keine Barriere?
Die Zeitkoordinate in Gulstrand-Painleve ist die Eigenzeit des Beobachters und daher ist es einfach zu interpretieren, warum sie am Horizont regelmäßig ist

Es kommt darauf an, was Sie unter „sehen“ verstehen. Selbst für einen entfernten Beobachter wird es eine kleine Zeit dauern, bis der Gravitations-Rotverschiebungseffekt im Wesentlichen unendlich wird. Wenn Ihr kollabierender Gasstern bis zu dem Punkt rotverschoben wird, an dem er im Zeitalter des Universums kein einziges Photon emittieren wird, ist er möglicherweise noch nicht technisch „auf Null rotverschoben“, aber er hat sich funktional auf Null rotverschoben, soweit es das Experiment betrifft .

Das tatsächliche Bild, das ein externer Beobachter sieht, stimmt mit dem allgemeinen Bild überein, das durch eine naive Interpretation beschrieben wird – ein schwarzes Objekt, das nichts anderes als (was für makroskopische Löcher eine verschwindend geringe Menge an) Hawking-Strahlung emittiert, das wird Gegenstände aufnehmen, die in sie eindringen. Ich sollte auch hinzufügen, dass sich der scheinbare Horizont eines kollabierenden Sterns mit einer Geschwindigkeit nach außen bewegt, die schneller ist als die Lichtgeschwindigkeit, was auch das Problem der unendlichen Rotverschiebung lösen wird.

Ich widerspreche stark. Ich habe die Berechnungen mehrmals durchgeführt und bin mir sicher , dass es 6 braucht, um sich zu bilden.
@dfg: Ich glaube, ich habe dich letzte Woche im Coffeeshop gesehen: bitsocialmedia.com/wp-content/uploads/2013/07/…
Haha gut gespielt :)
Bedeutet die superluminale Bildungsgeschwindigkeit eines scheinbaren Ereignishorizonts nicht, dass sich der Gravitationseinfluss auch superluminal ausgebreitet hat?
Und auch ein kollabierender Stern wird nicht einfach so plötzlich kollabieren, dass er innerhalb der bekannten Zeitspanne des Universums keine Strahlung mehr aussenden kann ... Tatsächlich wird das "Kollapsen" für einen außenstehenden Beobachter einfach so erscheinen, als würde es sich verlangsamen ... In Irgendwelche Zeitspannensignale werden auftauchen... Diese Zeitspannen werden einfach weiter auseinander... Es sei denn, Sie schlagen dem Universum ein Enddatum vor?
@jaskey13: Sie können keine Informationen von Punkt A nach Punkt B übertragen, indem Sie einen scheinbaren Horizont erweitern, sodass es keine Kausalität oder Einflussverletzung gibt. Und die Raumzeit ist das Ding, das die Strahlungsemission macht, und das geschieht in der Nähe des Horizonts, nicht am Horizont, also gibt es keine Übertragung von Informationen aus dem Inneren. Alles, was in das Loch fällt, wird innerhalb einer willkürlichen Toleranz von Nullintensität in Mikrosekunden rotverschoben.
Wie können wir dann sagen, dass sich sogar ein scheinbarer Horizont bildet, wenn für keinen Beobachter, der mit uns in Kontakt steht (diejenigen, die theoretische Gesetze aufstellen) Informationen über seine Bildung erlaubt sind?
und Sie sagen wieder "in das Loch fallen", als wäre es ein Ereignis, auf das aus experimentellen Daten und nicht nur aus der Theorie verwiesen werden kann
aber die Raumzeit selbst unterliegt theoretisch immer noch der Lorentz-Invariation - da sie sich nicht irgendwie superluminal ändert - sonst kann das Graviton keine Fluktuation des Raum-Zeit-"Feldes" sein, richtig?
Und obwohl ich vermute, dass die Reaktionen viel kürzer als Mikrosekunden sein können, müssen sie dennoch von unserem Referenzrahmen erweitert werden ... also tragen sogar Nanosekunden-Reaktionen und Femtosekunden-Reaktionen zu unserer Beobachtung dieses kollabierenden Objekts bei ... natürlich sind solche Wechselwirkungen bezeugt in einer erweiterten Zeit in unserem Rahmen ...
@ jaskey13: Ich kann Sie durch die Berechnungen führen, aber ich vermute, dass Sie nicht die technischen Kapazitäten haben, um wirklich viel daraus zu machen. Es genügt zu sagen, dass die reale Erfahrung eines entfernten Beobachters darin besteht, ein Objekt aufgrund von Rotverschiebung verschwinden zu sehen. Selbst wenn sie kein „Kreuzungs“-Ereignis sehen, WERDEN sie das fallende Objekt relativ zu jeder möglichen Beobachtung verschwinden sehen, und dies wird in endlicher Zeit relativ zum Hüllenbeobachter geschehen.
Bitte zeigen Sie mir die Berechnung, die zeigt, dass ein fallendes Objekt für einen externen Beobachter in endlicher Zeit verschwindet ... Und beobachten Sie jede Koordinate, die "bis ins Unendliche geht".
@JerrySchirmer Ich warte immer noch - ich habe keine "Rotverschiebung ins Unendliche" gemacht :)

Die kurze Antwort ist unendlich.

Das elastische Körpermodell, das aus der Arbeit von Milo Wolff und Gabriel LaFreniere und Jeff Yee hervorgegangen ist, besagt, dass das Elementarteilchen ein pulsierendes Soliton in einem nichtlinearen Medium ist. Das nichtlineare Medium hat statt einer rein abstrakten Amplitude eine absolute Dichte (analog der Krümmung der Raumzeit), und darin gilt das Hooksche Gesetz - es reagiert auf Stauchung mit Gegenkraft - das fehlt bei Einstein GTR, und das ist sein größter Fehler in dieser Angelegenheit. Was er über GTR sagte, sagte, dass die GTR nicht voll ist.

Nun, die größte Absurdität, die sich aus dieser Theorie ergibt – Schwarze Löcher – ist nur eine Folge der Nichtberücksichtigung des inneren Drucks des Raums, der ein offensichtlicher Bestandteil jedes klassischen elastischen Körpers ist.

Der kollabierende Stern bricht zuerst den Druck innerhalb der Atome, dann innerhalb der Neutronen, bis er in Singularität verschwindet. Die meisten Denker berücksichtigen jedoch nicht, dass der gleiche Druck, der Atome und Neutronen am Kollabieren hindert, auch den Kollaps des gesamten Sterns stoppen wird. Denn sowohl die einzelnen materiellen Partikel als auch das Gravitationsfeld um den Stern bestehen aus der Dichte derselben Substanz – Raumzeit bei Einstein, flexibler Raum bei Wolff, Äther bei LaFreniere und Jeff Yee.

Außerdem müssen wir uns daran erinnern, dass die atomaren und elektromagnetischen Kräfte viel stärker sind als die Gravitationskräfte.

Die Feststellung von Haramein, dann von Gabriel LaFreniere (wahrscheinlich auch von anderen :)), dass die im Volumen des Protons / Elektrons enthaltene Energie ausreicht, um es zu einem Schwarzen Loch zu machen, weist auf ein wichtiges Problem hin - nun, nach dem Modell von Im elastischen Medium ist jedes materielle Teilchen eine Art schwarzes Loch - wenn man bedenkt, wie viel Energie es hat. Es entsteht dort, wo innerhalb eines bestimmten Bereichs die Dichte von Äther einen bestimmten kritischen Wert überschreitet. Dies wird jedoch nicht zum Zusammenbruch dieses Gebiets führen, sondern zu seiner Umwandlung in einen Soliton - eine Kreatur, die ihre eigene Existenz aufrechterhalten kann. Was ernährt ihn? Wellen um ihn herum, von Wissenschaftlern Quantenfluktuationen genannt, oder Vakuumenergie, Reliktstrahlung usw.

Vakuum hat seine Energie, einige haben es Hintergrundreliktstrahlung genannt, andere haben den niedrigsten Energiezustand. Das Vakuum verdichtet sich und bildet ein vorübergehend instabiles Soliton – was andere Quantenfluktuationen nennen.

Aus diesem Grund musste die Gleichung des Schwarzen Lochs die darin enthaltene Vakuumenergie enthalten. Aus dem gleichen Grund musste Jeff Yee eine konstante Ätherdichte in die Gleichung der Photonen- und Elektronenenergie einsetzen.

Dies stimmt bemerkenswerterweise mit Teslas Überzeugung überein, dass Materie den Äther „absorbiert“, um zu existieren.

Derselbe Mechanismus, der Materie entstehen lässt, schließt also auch Schwarze Löcher aus. Die Ätherdichte wird immer Energie aufnehmen, die Bahnen anderer Dichten und Wellen krümmen, aber sie wird niemals zusammenbrechen, weil sie einen inneren Druck haben wird. Dies ist eine direkte Folge der Eigenschaften eines klassischen elastischen Mediums.

Derselbe Mechanismus, der im elastischen Körpermodell enthalten ist, ist für den Prozess der Absorption und Emission einer elektromagnetischen Welle durch ein Atom (ein Soliton, das aus anderen Solitonen besteht) verantwortlich. Soliton zielt darauf ab, in seinen Grundzustand zurückzukehren - den stabilen Zustand.

Einstein ahnte nicht, dass seine verwirrende Raumzeit durch etwas so Einfaches ersetzt werden könnte. Physiker, die die Wellennatur der Materie wahrnehmen, haben es jedoch leichter, weil die physikalische Welle trotz des Trompetentons ein Medium benötigt.

Der eindeutige experimentelle Beweis für die Wellennatur (Frequenz) der Materie ist das 2007 aufgenommene Elektronenbild. Dieses Bild wurde von einem Team schwedischer Wissenschaftler der Universität Lund aufgenommen. Das Bild entpuppte sich als Solitonenbild im Einklang mit den in den Jahren 1998 - 2002 veröffentlichten Vorschlägen von Milo Wolf und Gabriel LaFreniere:

https://youtu.be/ofp-OHIq6Wo

Entschuldigung für mein Englisch.

Grüße.