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THEMA: Massebilanz in SLs.

Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 10:02 #62653

Ich frage mich, ob und wie sich die Masse von Körpern durch ihre Kernveränderungsprozesse verändert, also durch Fusion, Fission oder bei der Spagettifizierung in SL’s.
Wie ich aus dem Buch verstanden habe, ist in einem (kleinen) SL nach der Spagettifizierung alle Materie in einfache elektromagnetische Wellen zerrissen, also in Photonen, welche massenlos sind. Die Masse ist in Energie verwandelt (e=mc2). Müsste somit nicht der grösste Teil eines SL's Mund hinter des Ereignishorizontes seine Masse verloren haben und gravitativ nicht wirken?
Ich weiss, QT und ART sind noch nicht vereinheitlicht und somit kann dies nicht genau beantwortet werden. Ab dies müsste doch einen grossen Einfluss auf die Gravitation und die ART haben.

Gibt es dazu einen Formalismus und / oder Experimentelle Bestätigung?

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Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 10:19 #62656

Photonen haben keine Ruhemasse!

Auf das Wort „Ruhe“ kommt es an.

Thomas
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Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 10:19 #62657

1) Fusion und Kernspaltung ändern das Potential der ursprünglichen Bestandteile und können Bindungsenergie freisetzen oder erfordern Energiezufuhr, genauso wie bei einer chemischen Reaktion.
2) Spaghettifizierung ist ein rein mechanischer Vorgang, bei dem die Gezeitenkräfte ein Objekt verformen, weil an den Enden unterschiedliche Kräfte wirken.
3) Was jenseits von rs also innerhalb eines SL mit den Teilchen passiert, wurde bisher wohl nicht beantwortet. Üblich geht man davon aus, dass sich deren Strukturen nicht verändern, jedenfalls für Elementarteilchen.
4) Energie wirkt genauso gravitativ wie Masse. In einem SL kann man den Unterschied nicht mehr feststellen. Ein rotierendes SL besitzt neben der sogenannten irreduziblen Masse auch Rotationsenergie. Ein geladenes SL enthält auch noch Ladungsenergie (die allerdings dem Coulombfeld zugeschrieben wird). Aus der Nähe sind diese Unterschiede der Massenanteile bemerkbar und führen zu entsprechenden Effekten.
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Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 10:30 #62658

Rainer,

Zu deinem 3) sei angemerkt, dass die Elementarteilchen Fermionen sind und dem Pauliprinzip gehorchen. D.h., sie brauchen Platz.
Bosonen dagegen nicht. Die kannst du an einem Ort anhäufen, so viel du willst.
Deshalb vertragen sich die Fermionen mit einer Singularität eher schlecht.
Zu 4) Ladungen und SL: wären SL geladen, dann würden sie über Information verfügen und gerade diese geht beim Überschreiten des Horizonts gänzlich verloren.
Die Akkretionsscheiben tragen dagegen jede Menge Ladungen, schon allein der hohen Temperaturen geschuldet. Durch die schnelle Rotation erzeugen diese Magnetfelder, die sich über den Polen entlang der Rotationsachsen spiralförmig vom SL mit fast LG entfernen und einen Massenstrom LJ weit ins All schleudern.

Thomas

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Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 11:35 #62667

Thomas schrieb: Zu deinem 3) sei angemerkt, dass die Elementarteilchen Fermionen sind und dem Pauliprinzip gehorchen. D.h., sie brauchen Platz.
Bosonen dagegen nicht. Die kannst du an einem Ort anhäufen, so viel du willst.
Deshalb vertragen sich die Fermionen mit einer Singularität eher schlecht.

Durchaus ungeklärt und auch mein (zaghafter) Einwand gegen eine Singularität. Ich kann mir aber auch durchaus vorstellen, dass sich Fermionen innerhalb rs auflösen, oder dass es gar kein innerhalb gibt.

Thomas schrieb: Zu 4) Ladungen und SL: wären SL geladen, dann würden sie über Information verfügen und gerade diese geht beim Überschreiten des Horizonts gänzlich verloren.

Nein, es gilt als "sicher", dass SL über drei Informationen verfügen: Masse M, Ladung Q und Drehimpuls a. Dies ergibt sich aus Einsteins Feldgleichungen.

Darüberhinaus wird der Oberfläche des SL die Info des gesamten Inhalts zugeschrieben (holografisches Prinzip).

Thomas schrieb: Die Akkretionsscheiben tragen dagegen jede Menge Ladungen, schon allein der hohen Temperaturen geschuldet. Durch die schnelle Rotation erzeugen diese Magnetfelder, die sich über den Polen entlang der Rotationsachsen spiralförmig vom SL mit fast LG entfernen und einen Massenstrom LJ weit ins All schleudern.

Naja Ladungen sind uninteressant, solange sie sich am Ende ausgleichen.

Magnetfelder sind wohl bei jeder Ladung immer auch zu berücksichtigen. Allerdings erzeugt eine rotierende Punktladung (oder homogene Kugel = SL) kein Magnetfeld. Beim letzten Punkt bin ich mir zwar nicht ganz sicher, immerhin gibt es ja das Frame-Dragging beim Shift-Effekt oder Lense-Thirring Effekt.

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Massebilanz in SLs. 24 12. 2019 13:08 #62671

ra-raisch schrieb: Durchaus ungeklärt und auch mein (zaghafter) Einwand gegen eine Singularität. Ich kann mir aber auch durchaus vorstellen, dass sich Fermionen innerhalb rs auflösen, oder dass es gar kein innerhalb gibt.


... oder dass sich Fermionen (irgendwie) in Bosonen umwandeln. Sei es durch Kopplung wie z.B. die Cooper-Paare bei der Supraleitung oder durch Kernreaktionen.

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Massebilanz in SLs. 25 12. 2019 15:27 #62709

ra-raisch schrieb: 4) Energie wirkt genauso gravitativ wie Masse.

Das ist jetzt so für mich neu aber spannend.
Heisst das, dass eine Umwandlung entsprechend e=mc2 - egal in welche Richtung - keinen Einfluss auf dessen Gravitation, aber auf die Masse hat? Hat dann jedes elektromagnetische Feld auch ein Gravitationsfeld, entsprechend seiner Energie; also im Sinne von, jene Gravitation welche die Energie haben würde, wenn sie in Masse gewandelt wäre?
Somit haben alle Wandlungen im Sinne von e=mc2 keinen Einfluss auf die Gravitation?

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Massebilanz in SLs. 25 12. 2019 19:29 #62712

Die Formel lautet: E2 = m02 c4 + p2 c2

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Massebilanz in SLs. 25 12. 2019 19:55 #62714

Urlauber schrieb: Heisst das, dass eine Umwandlung entsprechend e=mc2 - egal in welche Richtung - keinen Einfluss auf dessen Gravitation, aber auf die Masse hat? Hat dann jedes elektromagnetische Feld auch ein Gravitationsfeld, entsprechend seiner Energie; also im Sinne von, jene Gravitation welche die Energie haben würde, wenn sie in Masse gewandelt wäre?
Somit haben alle Wandlungen im Sinne von e=mc2 keinen Einfluss auf die Gravitation?

Genau so ist es.
Aber beachte, dass diese Masse des em.Feldes bereits in der gemessenen Masse eines Objektes eingepreist ist, es sei denn, die Messung erfolgt aus unmittelbarer Nähe. Je näher man ein Elektron misst, desto leichter ist es also.

Eigenenergie der Ladung = em.Feldenergie
EQ = Q²kC/2r

Ich persönlich zweifle allerdings an der Energie des em.Feldes. Kann man diese denn dem Feld entnehmen (ohne etwas an der Ladung zu ändern)? Ich halte die Feldenergie für einen Scheineffekt bei Potentialen.

Mod-Hinweis: Threadtitel korrigiert
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Massebilanz in SLs. 30 12. 2019 23:05 #63022

ra-raisch schrieb:

Urlauber schrieb: Somit haben alle Wandlungen im Sinne von e=mc2 keinen Einfluss auf die Gravitation?

Genau so ist es. Aber beachte, dass diese Masse des em.Feldes bereits in der gemessenen Masse eines Objektes eingepreist ist, es sei denn, die Messung erfolgt aus unmittelbarer Nähe. Je näher man ein Elektron misst, desto leichter ist es also.

Ich frage mich, wie ein EM-Feld im Vakoum, ohne zu Wechselwirken, gravitativ wirken kann. Kennen doch Photonen keine Eigenzeit. Und währe die nicht erforderlich, um irgendwie (gravitative) Kraft zu entfalten, da Kraft per Definition, Zeit inne hat?

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Massebilanz in SLs. 31 12. 2019 00:28 #63027

Hallo Urlauber,

das Photon entfaltet ja keine Kraft, es trägt mit seiner Energie lediglich zur Krümmung der Raumzeit bei. Und diese bewirkt dann die Gravitation (Scheinkraft) und die Gezeitenkräfte (Kraft).

Unabhängig davon: Es genügt beim Photon generell die Sicht von außen, eine Sicht aus der Perspektive des Photons gibt es ja eh nicht. Wir beobachten das Photon in unserem Bezugssystem. Bzgl. der Raumzeitkrümmung ergibt sich der Rest dann ganz normal aus der ART, genauer den Komponenten des Energie-Impuls-Tensors.

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Massebilanz in SLs. 31 12. 2019 01:13 #63034

Urlauber schrieb: Ich frage mich, wie ein EM-Feld im Vakoum, ohne zu Wechselwirken, gravitativ wirken kann.

Naja, Feld oder Ladungs-Quelle sei einmal dahingestellt.

Die Ladung bedarf einer positiven Energie, um an einem Ort versammelt zu sein. Die nötige Energie hängt vom Radius ab. Das ist quasi eine positive "Bindungsenergie" (also das Gegenteil einer Bindungsenergie, eher eine "Zwangsenergie"), denn die Ladung ist eben nicht von sich aus gebunden, weil es energetisch günstig ist, sondern sie muss dazu gezwungen werden. Wenn man die Kräfte aufheben könnte und zB ein Elektron halbieren könnte, würde ein Teil dieser Energie (genau die Hälfte) frei werden, denn gleiche Ladungen stoßen sich ab.

Eq = Q²kC/2r

Und diese Energie ist Teil der Masse des Elektrons und bildet nun ein negatives gravitatives Potential, also anziehend. Und die Ladung bildet ein positives Coulomb-Potential, das auf ungeladene Körper zwar keine Wirkung hat. Aber je näher man kommt, desto geringer ist der Potentialunterschied und das Elektron wirkt weniger geladen und hierdurch auch leichter....meine Erklärung...

Üblich ist die Erklärung aber so, dass diese Energie im em.Feld stecken würde und je näher man am Elektron ist, desto weniger dieser Energie befindet sich im Innenraum. .... als ob das Feld dafür verantwortlich wäre, das Elektron zusammenzuhalten, tatsächlich muss sich die Ladung ja dagegen wehren, von seinem eigenen Feld auseinandergezogen zu werden..

...ich denke, da wird Ursache und Wirkung vertauscht, spielt aber letztlich keine Rolle, kommt aufs Gleiche heraus, denke ich, solange man nicht versucht, diese Energie aus dem Feld abzuzapfen....da wird man nichts finden....und das C-Feld (E¹) ist genauso konservativ wie das G-Feld (g¹).
wiki: Beispiele konservativer Kräfte sind zum einen solche, die wie die Gravitationskraft oder Coulombkraft des elektrischen Feldes durch konservative Kraftfelder (s. u.) vermittelt werden,
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