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THEMA: Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts?

Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 09:01 #28487

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Ich möchte mal wieder mit einer Frage starten:
Im Video von Herrn Gassner (Schwarze Löcher - Stand 2015) spricht Herr Gassner (Minute 22) davon, dass sich Antimaterie in der Zeit „rückwärts“ bewegt.
Kann jemand anschaulich erklären, wie man sich das vorstellen kann?
Man hat mittlerweile ja festgestellt (Antiwasserstoff), dass Antimaterie wie auch Materie der Gravitation (und nicht etwa einer Antigravitation wie zeutweise angenommen) unterliegt. Ist die Betrachtung des „in der Zeit rückwärts“ bewegens damit hinfällig?
Wenn nicht....:
Trifft das nur für Antimaterie oder für alle Antiteilchen zu?
Auch wenn ich aktuell keine konkrete Vorstellung dazu habe... Wenn sich zwei Teilchen entgegengesetzt von einem (Zeit-)Punkt weg bewegen, wie können die sich dann jemals wieder Treffen - konkret:

Wenn das so ist, wie kann es dann bei der Quantenfluktuation jemals zur Rekombination der entstandenen Teilchen/Antiteilchen kommen? Oder ist die Vorstellung falsch, dass die bei der Quantenfluktution entstehnden Teilchen-Antiteilchen-Paare mit ihrem jeweils entstandenen Partner rekombinieren? Rekombinieren sie also jeweils mit Teilchen anderer Paare?

Noch eine weitere Frage zur Hawking-Strahlung: Wenn diese wie im Video (siehe oben) entstehen sollte (also Quantenfluktuation am Rand des SL, Teilchen schafft es zu entkommen, Antiteilchen hinter dem SH bewegt sich in der Zeit Rückwärts und verlässt den EH dadurch umgewandelt in ein Teilchen) dann würde doch dadurch der Energieerhaltungssatz (nicht nur kurzfristig) verletzt. Wie kann das sein? Ich will jetzt nicht in der Form argumentieren „Es kann nicht sein was nicht sein darf!“ aber müssten wir, wenn es denn so wäre, nicht den Ernergieerhaltungssatz (und möglicherweise auch andere Erhaltungssätze) ernsthaft infrage stellen?

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 11:09 #28496

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Ich glaube "lokal" darf/kann? die Energieerhaltung ruhig verletzt werden...Da war doch das Beispiel mit der Bank.
Die leiht dir 10k eus aber sobald du zur Tür rausgehst musst du die zurückzahlen oder die leiht dir sogar eine millionen aber nur für solange, wie du noch am Schalter stehst, wenn du den verlässt musst zurückgeben. Somit passiert global oder auf Dauer gesehen eigentlich garnix und der Energieerhaltungssatz bleibt weiterhin gültig :)

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 11:32 #28498

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Das ist richtig aber die von mir oben beschriebene Verletzung ist weder zeitlich noch örtlich lokal - das ist ja genau das, was ich angemerkt habe...
Eine Rekombination (und damit Ausgleich der „Anleihe“) wird unmöglich, wenn das Antiteilchen Rückwärts durch die Zeit den EH als Teilchen wieder verlassen könnte.
Daher meine Frage danach, ob und wenn ja wie sich Antiteilchen in der Zeit rückwärts bewegen können (wie im Video oben von Herrn Gassner formuliert) - denn das ist ja die Grundvoraussetzung für dieses Hawking‘sche Szenario.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 16:04 #28520

Hab mir nochmal zum Teil das Video angesehen, nicht dass ich noch was falsches sage. Die Rückwärtsbewegung in der Zeit von Antimaterie ist nicht wesentlich für die Hawkingstrahlung. Das ist ne nette Spielerei, und manchmal macht sie Sachen ganz gut anschaulich. Viel Anschaulicher geht das Argument übrigens noch, wenn man es umdreht. Wenn Antimaterie aus dem SL entkommt, und die Materie hineinstürzt, dann ist da gar nichts entkommen, sondern die Antimaterie fliegt ja rückwärts durch die Zeit, fällt also aus ihrer Sicht auch in das SL. Die Materie dann sowieso.Aber ich würde das Argument nicht überbewerten - in dem Zusammenhang mit den SL eben ist es ganz sicher falsch, auch wenn ich jetzt auf den ersten Blick nicht sagen kann warum. Vielleicht kann da jemand wie yukterez aushelfen.
Und es gibt auch andere Aspekte, zum Beispiel Entropie - da läuft Antimaterie ganz genauso durch die Zeit, wie alles andere auch.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 16:15 #28522

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Danke LeseSalamander.

Hawking-Strahlung entsteht aus den zwei Anteilen, dem äusseren und dem inneren Teilchen der Quantenfluktuation auf den beiden Seiten des EH.
Wenn es tatsächlich nicht so wäre, dass das Antiteilchen nicht umkehrt und als Teilchen den EH verlässt, dann könnte zumindest durch separate Rekombination die Energiebillanz wieder ausgeglichen werden. Bleibt natürlich die Frage, welches der separat rekombinierten Teilchen dann dafür verschwindet und woher das jeweils andere weiss, dass es nicht mehr verschwinden muss - Verschränkung?

Und leider beantwortet das meine eigentliche Frage nach dem Verhalten der Antimaterie auch nicht.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 16:30 #28525

Wenn aus einem Feld spontan Strahlung entsteht, dann muss das am selben Ort passieren. Deswegen entsteht das Materie/Antimateriepaar aus der Hawkingstrahlung immer auf unserer Seite des EH. Die beiden Partikel können dann aber unterschiedliche Geschwindigkeiten, und da könnte es sein - unter Einhaltung der Impulserhaltung, dass eines genug Impuls hat, um dem SL zu entkommen. Das andere fällt dann aber ganz sicher hinein.

Soweit zur Hawkingstrahlung. Leider beantwortet auch das immer noch nicht deine ursprüngliche Frage. :-)

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 17:12 #28532

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LeseSalamander schrieb: Wenn aus einem Feld spontan Strahlung entsteht, dann muss das am selben Ort passieren. Deswegen entsteht das Materie/Antimateriepaar aus der Hawkingstrahlung immer auf unserer Seite des EH. Die beiden Partikel können dann aber unterschiedliche Geschwindigkeiten, und da könnte es sein - unter Einhaltung der Impulserhaltung, dass eines genug Impuls hat, um dem SL zu entkommen. Das andere fällt dann aber ganz sicher hinein.

Soweit zur Hawkingstrahlung. Leider beantwortet auch das immer noch nicht deine ursprüngliche Frage. :-)

Und nach Deiner Erklärung verletzt das ganz trotzdem noch die Energieerhaltung.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 18:07 #28539

HardyG schrieb: Und nach Deiner Erklärung verletzt das ganz trotzdem noch die Energieerhaltung.


*plimg*
Gehst du davon aus, das Antimaterie negative Energie besitzt? Falls ja, dem ist nicht so.

Nach den Regeln die ich kenne, entstehen Materie/Antimaterie überall spontan, aber nur da wo starke Felder sind können die beiden Teilchen auseinandergerissen werden, und daher nicht wieder rekombinieren. So ist es zumindest bei elektrisch geladenen Teilchen im elektrischen Feld - da das Antiteilchen die gegensätzliche Ladung aufweist, reist das elektrische Feld die beiden auseinander. Die notwendige Energie für die Erzeugung und Beschleunigung der Teilchen kommt in dem Fall aus dem elektrischen Feld.
An der Stelle weiß ich aber nicht, ob das Gravitationsfeld genauso behandelt werden kann. Oder ob das eine von den Gelegenheiten ist, wo man Energieerhaltung schlicht lokal ignorieren kann - aus was für Gründen auch immer. Immer dran denken, Energieerhaltung ist eine statistische Faustregel. Die muss nicht immer gelten.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 18:18 #28540

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Nein, das meine ich nicht.

Bei der Quantenfluktuation entstehen Teilchen und Antiteilchen für kurze Zeit am selben Ort quasi aus dem „Nichts“ (Energieanleihe - genau weiss ich es nicht aber ich meine es wird dem Quantenfeld entliehen) und rekombinieren nach kurzer Zeit wieder zu „Nichts“ (um so die Energieanleihe zurückzuzahlen). So zumindest habe ich es bisher verstanden. Wenn die Teilchen also nicht Rekombinieren bleibt die „Energieschuld“ offen und damit würde meine ich die Energieerhaltung verletzt...

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 18:39 #28546

Die Teilchen rekombinieren immer, es sei denn es ist genug Energie vorhanden - aus anderen Quellen - um ihnen Gestalt und gegensätzlichen Impuls zu verleihen. Denn sonst bleiben sie am selben Ort. Dieses ständige werden und vergehen ist auch die Vorraussetzung dafür, dass im elektrischen Feld dann Elektronen und Positronen real entstehen können.
Im elektrischen Feld liefert dann das Feld die Energie für beides, Ruhemasse und kinetische Energie. Wiegesagt wegen der unterschiedlichen Ladung in gegensätzliche Richtung. Aber damit die Ruheenergie von Elektron und Positron abgenommen werden kann braucht das Feld glaube ich ne bestimmte Mindeststärke (oder geht das über die Wahrscheinlichkeiten?)

Das ist die klassische Erzeugung im Feld. Wie gesagt weiß ich nicht, inwieweit das auf Gravitation übertragbar ist.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 18:50 #28548

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Hmmm - das verstehe ich nicht.
Wenn ich Dich richtig. verstehe dann meinst Du, man kann der Quantenfluktuation real Energie entnehmen? Oder nicht?

Ich bin der Auffassung, dass die aus der Quantenfluktuation entnommen Teilchen rekombinieren müssen weil sonst die Energieerhaltung verletzt wird und wenn die Teilchen sich trennen (also eines in das SL fällt und das andere draussen bleibt) kann das (mit den selben Teilchen) nicht funktionieren. Wie wird denn dann die „Anleihe“ aus der Quantenfluktuation zurückgezahlt? Ist das falsch?

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 19:15 #28552

HardyG schrieb: Hmmm - das verstehe ich nicht.
Wenn ich Dich richtig. verstehe dann meinst Du, man kann der Quantenfluktuation real Energie entnehmen? Oder nicht?


Nein. Zum dritten mal: Du entnimmst dem elektrischen Feld die Energie. Das betrifft die klassische Methode - und meine Kenntnisse reichen dafür gerade so aus.

Deshalb weiß ich nicht genau, inwieweit das auf den Fall SL übertragbar ist. Aber im Kern bleibt es wohl dabei, dass man dem "Feld" die Energie entnimmt. Denn das G-Feld hängt an der "Masse" des SL, und wenn man die Energie nicht von dort nähme, dann würde das SL bei dem Prozess keine Masse verlieren, so wie Hawking das beschrieben hat. :-)

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 19:50 #28553

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Ach, ok. Gut - woher auch immer die Energie kommt und wie auch immer das „ausdampfen“ der SL nach Hawking funktioniert...

Die Ursprüngliche Frage war ja die Darstellung im Video von Herrn Gassner nachdem ein Antimaterieteilchen (aus der Quantenfluktuation) sich nach Eintritt in den EH in der Zeit rückwärts dann als Materieteilchen aus dem EH wieder heraus bewegt. Ist dies nach der Feststellung, dass auch Antiwasserstoff wie Materie von Gravitation angezogen wird, hinfällig? Wenn nicht, wie kann man sich das vorstellen?

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 24 Feb 2018 20:30 #28555

Das wäre analog zu nem Physikerwitz:

N Mathematiker, n Ingenieur und n Physiker sitzen in einem brennenden Hochhaus fest. Da kommt die Feuerwehr und baut ein Sprungtuch auf. Zuerst springt der Ingenieur. Er leckt einmal an seinem Finger und hält ihn in den Wind. Dann schaut er nach unten, um die Höhe zu schätzen, rechnet kurz im Kopf, nimmt anlauf und springt ins Sprungtuch.
Dann ist der Mathematiker dran. Der Schnappt sich ein Stück Kreide, schreibt alle Wände voll, nimmt anlauf und springt in die exakte Mitte des Sprungtuchs.
Zuletzt also noch der Physiker. Der schnappt sich nur ne Tafel, rechnet ein bisschen. Dann nimmt er Anlauf, und als er abspringt fliegt er nach oben weg. Was war passiert?
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Und ich meine die Analogie verdammt ernst.

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Antimaterie bewegt sich in der Zeit rückwärts? 06 Mär 2018 22:38 #29003

Die Energie für die Hawkings-Strahlung kommt aus der Masse* des SL, die nimmt dadurch ab. Theoretisch würde das SL sich (nach viel zu langer Zeit) komplett in Strahlung auflösen, wenn nicht ab und zu wieder etwas reinfallen würde.

* evtl. auch dem Impuls, bin mir nicht 100%ig sicher.

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