Haben Schwarze Löcher Energie?

Im Weltraum ist es nicht das Vakuum, das Materie in ein Schwarzes Loch saugt. Das mag bei Ihrem Haushaltsstaubsauger der Fall sein, aber überall im Weltraum ist im Wesentlichen ein Staubsauger. Stattdessen ist es die starke Anziehungskraft des Schwarzen Lochs.

Schwarze Löcher können jedoch Energie haben. Ein Typ, der mir in den Sinn kommt, ist kinetische Winkelenergie . Das ist die Energie, die ein rotierendes Objekt hat – in diesem Fall ein rotierendes Schwarzes Loch (siehe auch Schwarzes Loch von Kerr und Schwarzes Loch von Kerr-Newman ). Schwarze Löcher können auch translatorische kinetische Energie haben – die Energie eines Objekts in Bewegung. Auch Schwarze Löcher haben potentielle Gravitationsenergie - potentielle Energie aufgrund der Schwerkraft - und Schwarze Löcher mit elektrischer Ladung können elektrische potentielle Energie haben.

Schwarze Löcher haben also Energie, wenn auch vielleicht nicht in der Form, die Sie dachten.

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Ich hoffe das hilft.

Ein isoliertes Schwarzes Loch ist eine Vakuumlösung der Allgemeinen Relativitätstheorie, also enthält es im direkten Sinne nirgendwo in der Raumzeit Energie. Aber vielleicht etwas kontraintuitiv bedeutet das nicht, dass ein solches Schwarzes Loch keine Energie hat.

Die Bestimmung der Gesamtenergiemenge ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie normalerweise sehr problematisch, in einigen Spezialfällen jedoch möglich. Insbesondere sind die üblichen Lösungen für Schwarze Löcher alle asymptotisch flach, dh die Raumzeit ist nur der übliche flache Minkowski, wenn sie weit vom Schwarzen Loch entfernt ist.

Hier (oder allgemein, wenn wir eine vorgeschriebene asymptotische Form der Raumzeit haben) können wir den gesamten Energie-Impuls berechnen, indem wir im Wesentlichen das Gravitationsfeld des Schwarzen Lochs im Unendlichen messen. Die Energie ist nur eine Komponente des Energie-Impulses.

Tatsächlich gibt es hier zwei relevante unterschiedliche Arten von ‚Unendlichkeit‘: räumliche Unendlichkeit und null (lichtähnliche) Unendlichkeit, je nachdem, ob wir in raumähnlicher oder lichtähnlicher Richtung ‚weit‘ vom Schwarzen Loch entfernt sind. Es gibt auch zeitähnliche Unendlichkeit, aber das entspricht nur dem Warten einer willkürlich langen Zeit, also ist es hier nicht relevant. Die beiden unterschiedlichen Unendlichkeiten erzeugen unterschiedliche Definitionen von Energie-Impuls, was die ADM-Energie bzw. die Bondi-Energie ergibt. In einem Vakuum besteht der intuitive Unterschied zwischen den beiden darin, dass die Bondi-Energie Gravitationswellen ausschließt.

Die kurze Antwort lautet also „Ja“, mit dem Vorbehalt, dass in einer komplizierteren Situation, in der wir nicht alles dem Schwarzen Loch selbst zuschreiben können, die Antwort darauf, wie viel Energie dem Schwarzen Loch zukommt, mehrdeutig oder falsch sein kann. definiert.

Beachten Sie, dass die Energie-Impulse von ADM und Bondi auch ihre entsprechenden Massemaße als Norm dieser Energie-Impulse definieren ($m^2 = E^2-p^2$), aber für ein Schwarzes Loch können wir die Masse auch operationaler in Form von Umlaufbahnen um das Schwarze Loch definieren. Es gibt auch andere Alternativen, um Masse gezielt anzusprechen.

Die einzige Möglichkeit, Schwarze Löcher zu entdecken, ist die Wirkung, die ihre Gravitationsmasse auf Objekte außerhalb des Ereignishorizonts hat. Diese Objekte können Energie aus dem Schwarzen Loch gewinnen, wenn sie in den Potentialtopf fallen, den sie aufheizen und ausstrahlen (oft im Röntgenbereich des Spektrums). Schwarze Löcher haben also Gravitationsenergie aus ihrer Masse. Ein Schwarzes Loch könnte auch Ladung haben, aber das ist im Universum, das weitgehend neutral ist, selten. Wahrscheinlich rotieren viele Schwarze Löcher, und diese haben auch Rotationsenergie.

http://curious.astro.cornell.edu/disclaimer/86-the-universe/black-holes-and-quasars/general-questions/436-what-type-of-energy-does-a-black-hole- haben-intermediär

Das Prinzip der Energieerhaltung sagt uns, dass die Energiemenge im Universum konstant ist. Daraus können wir schließen, dass die Energie, die einst einen Stern ausmachte, der sich in ein Schwarzes Loch verwandelte, nicht zerstört werden kann. Also ja, nach dem Energieerhaltungssatz enthält ein Schwarzes Loch Energie.