[Frage] Antimaterie und schwarze Löcher

[-GIN]

in den letzten tagen hat sich bei mir die frage aufgetan: in welchem zusammenhang wohl antimaterie und schwarze löcher stehen könnten?

beim besten willen kann ich da keinen wirklichen zusammenhang entdecken, zudem auch etwas googlen kein licht in das dunkel gebracht hat

am besten wären literaturquellen o.ä. zu dem thema

 

[Xehanot]

Als ich das erste mal den Namen dieses thread gelesen habe, habe ich mir den gleichen Frage gestellt wie du sie uns gerade stellst, gibt es da ein Zusammenhang?

Ansich erstmal eine kleine Erklärung, Antimaterie ist der Gegenpart zur Materie, treffen sie aufeinander zerstören sie sich, für jedes Element bei materie gibt es auch ein element aus Antimaterie, rein Theorethisch könnte es sogar Lebensformen, Planeten und Sterne aus Antimaterie bestehen, immer vorrausgesetzt das nicht wir die Antimaterie sind, jedoch würden wir jetzt die Philosophie betretten, nach dieser Vorstellung kann es ebenso Schwarze Löcher aus Antimaterie geben, wie es Schwarze Löcher aus Materie gibt und ich will mir garnicht ausmalen was passiert wenn zwei solcher Giganten auf einander prallen würden.

 

[Skare]

Würde jetzt auch meines Wissens behaupten das Antimaterie und Schwarze Löcher in keinem direkten Zusammenhang stehen. Geben dürfte es beide.

 

[Xehanot]

Ich male mir gerade aus was passieren würde wenn ein Schwarzes Loch aus Materie und eins aus Antimaterie zusammenprallen würden, bedenkt man die Dichte der Atome, die Reaktion zwischen Materie und Antimaterie, die große Gravitation, die nicht mal Licht und warscheinlich auch nicht Zeit entkommen kann und das in beiden Fällen wäre eine Explosion vorstellbar die sogar den Urknall in Schatten stellen könnte, dabei würde vermutlich mehr als eine Galaxie drauf gehen, wenn nicht sogar unser ganzes Universum.
Ich kann mir kein Vergleich vorstellen, der das passend verbildlichen würde.

Ohh man ich habe auf einmal so ein flaues Gefühl in der Magen Gegend, Unwissenheit ist manchmal wirklich was Schönes.

 

[-GIN]

es soll hier nicht drum gehen ob es schwarze löcher oder antimaterie gibt, es gibt sie.

ich zweifle auch stark dran, dass es in unserm universum antimaterie gibt, da diese sich mit materie sofort neutralisieren würde, wohl eher das es eine parallel welt gibt, die aus der ganzen antimaterie besteht die in unserem universum fehlt
und eine "reaktion" von materie schwarzen loch und antimaterie schwarzem loch wird kaum den urknall übertreffen, aus dem urknall ist das _ganz_ universum entstanden und nicht nur paar schwarze löcher

 

[Xehanot]

Bei schwarzen Löchern ist es gewiss, es wurden bereits Effekte beobachtet, die nur durch dieses Phänonem erklären kann, jedoch Antimaterie ist immernoch nur eine Theorie von vielen, eine die von den meisten Wissenschaftler akzeptiert wurden, aber immernoch nur eine Theorie.

Niemand weis wie der Urknall ablief, was geschehen war, und was voher war, vielleicht ist unser Universum genauso so entstanden wie ich es eben beschrieben habe beim Kontakt von zwei schwarzen Löchern, Materie und Antimaterie, den dabei müssten Energien entstehen die weit größer als all unsere Vorstellungskraft zusammen, es sich auch nur erträumen können, jedoch ist das nur eine weitere Idee zum Urknall, wie viele tausend andere auch.

 

[Zero]

Also GIN,
dafür würd ich dir raten: Universe in a Nutshell von Hawkings mal zu lesen.
da erfährst du was über Schwarze Löschen und über Anti-Materie.

Also nachgewiesenerweiße existieren anti-teilchen.
e.g. elektron -> positron; proton -> antiproton
usw usf

im printip verhalten die sich genauso wie ihre normalen Gegenspieler, da du ja die ganzen Erhaltungssätze hast, die auch bei anitmaterie gelten muss.
der aufbau solcher Materie e.g. ein Anti-H-Atom ist in diesem fall überhaupt kein Problem.
Das Problem ist eher, dass die Lebensdauer solcher Atome extrem gering ist.
denn e- und andere Teilchen fliegen in der Luft genug rum um zu einer Materie-Antimaterie-Reaktion zu führen.
und was dann passiert wurde ja schon gesagt...

btw: Anti-H-Atom wurde schon nachgewiesen - im CERN - link fehlt im Moment...

edit:
das Paper ist u.a. das hier: G.Baur et al., Phys. Lett. B 368, S.251-258 (1996), 'Production of Antihydrogen'
müsstest in deiner Physikalischen Bibliothek finden können.

edit2
gibt noch viel mehr solcher Artikel: http://publish.aps.org/search und dann nach Antihydrogen suchen

 

[Xehanot]

Okay das ist dann keine Theorie mehr, aber es ist immernoch eine Theorie ob es eine paralele Welt gibt die aus Antimaterie besteht, richtig, ich meine es war doch noch niemand in dieser "Paralelwelt", oder?

(Ich bin mir nicht mehr ganz so sicher)

 

[Panty Supervisor]

Okay das ist dann keine Theorie mehr, aber es ist immernoch eine Theorie ob es eine paralele Welt gibt die aus Antimaterie besteht

Ich glaube, da vermischst du jetzt zwei verschiedene Dinge. Antimaterie ist theoretisch beschreibbar und praktisch nachgewiesen, wie COOLzero bereits gesagt hat.

Paralleluniversen sind Spekulation. Das Problem ist, dass moderne Physik oft nur noch aus mathematischem Formalismus besteht, der dir eine ganze Reihe von mathematischen Aussagen liefert. Viele davon kann man physikalisch interpretieren, andere sind vielleicht bloß mathematische Auswüchse ohne konkrete Bedeutung.

Deshalb gibt es - gerade bei den Quantentheorien - verschiedene Interpretationen, die nicht Teil der Theorie sind, sondern eher zur Veranschaulichung dienen. Dazu gehört auch die Idee von Paralleluniversen. Die Frage nach ihrer Existenz ist also nicht wissenschaftlich zu beantworten, weil die Fragestellung selbst nicht wissenschaftlich ist.

 

[Chieko Nakasato]

in den letzten tagen hat sich bei mir die frage aufgetan: in welchem zusammenhang wohl antimaterie und schwarze löcher stehen könnten?

beim besten willen kann ich da keinen wirklichen zusammenhang entdecken

Wenn Du keinen Zusammenhang siehst (und offenbar auch sonst niemand), stellt sich die Frage, wodurch sich für Dich die Frage nach einem Zusammenhang überhaupt aufgetan hat...

 

[ota-Q]

zu den schwarzen löchern kann ich nur sagen dass viel zu viele davon fasziniert sind und sie als speziell gelten obwohl sie eigentlich nichts anderes sind als eine sehr dichte masse, deren auswirkungen in bezug auf gravitation und darausfolgend ihren einfluss auf photonen sind zwar durchaus erstaunlich was die unglaublichen kräfte angeht aber in keinster weise etwas mystisches.
laut einfachster statistiken (volumen-temperatur-tabellen) liessen sich schwarze löcher auch äussterst eifach und effektiv mit masse der temperatur 0 kelvin erschaffen.
wenn man das ganze mit den komplexen zahlen der mathematik verbindet so erhielte man durch das abkühlen (energieentzug wäre wohl der bessere begriff^^) von einem kubikmeter irgendetwas auf -273 kelvin ein volumen von -1, bei einem würfel also die kantenlänge -1 (stellts euch vor wie ihr wollt^^), soviel jedenfalls zur theorie der algebra. (dies wäre wohl am ehesten als antimaterie zu beschreiben, da sie sowohl ein negatives volumen, sowie eine negative energie und darausfolgend auch negative masse besitzt)
desweiteren möchte ich anmerken dass antimaterie einen etwas falschen namen besitzt, antimaterie heisst so aufgrund der tatsache dass beim zusammenprall zwischen materie und antimaterie keine masse sondern nur energie übrig bleibt, da energie jedoch nur eine andere form von materie ist (e=mc^2, also energie proportional zur masse) so wäre antimaterie wohl eher als sehr effektiver katalysator für die umwandlung von materei zu energie zu bezeichnen.
naja und katalysatoren mit masse zu verbinden ist nichts spezielles, jedenfalls für leute die schon mal nahrung zu sich genommen haben^^, die katalysatoren fördern die umwandlung von materie in energie, oder anders ausgedrückt, du verdaust.

PS: ich hätte nie gedacht dass ich wärend dem schreiben dieses beitrags dazu käme die komplizierten geschehnisse beim zusammenprall zwischen materie und antimaterie mit der verdauung zu vergleichen xD

 

[JAF-B]

woah das is ja schon recht interessant was du da schreibst elfenlied
ich denke trotzdem das hier ein weniger korrekter zusammenhang geschaffen würde, denn wenn ein schwatzes loch etwas mit antimaterie zutun hätte und seine masse dementsprechend negativ wäre, würde die masse des schwarzen lochs beim aufsaugen weiterer materie ja gegen 0 gehen (-n+n=0), was bei einem schwarzen loch jedoch nicht der fall ist.
durch aufsaugen von materie wird das schwarze loch schwerer und saugt dementsprechend mehr materie ein bzw seine gravitation ist stärker und zieht somit stärker an der materie, was auch der grund ist weswegen ein schwarzes loch ab einer gewissen klritischen masse einen gamablitz aussendet um nicht unter seiner eigenen masse zusammenzubrechen.
was demnach heißen würde das ein schwarzes loch nicht aus antimaterie sondern enorm verdichteter materie bestehen würde.
ich denke eher das man hier den zusammenhang zwischen schwarzen löchern und dunkler materie betrachten sollte

 

[Yorae]

Ahja, diese eine wunderbare naive Aussage aus dem Nichts-Thread (oder wars der mit den Ausserirdischen?).

in welchem zusammenhang wohl antimaterie und schwarze löcher stehen könnten?

tl;dr-Version vorneweg: Zwei Paar Stiefel.

möglichst kurzer Crash-Kurs Teilchenphysik jetzt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit, Verständlichkeit, etc. Literaturhinweise gibts am Ende.
- (elektromagnetische) Ladung ist eine fundamentale Eigenschaft von Materie. Wird üblicherweiße in Einheiten der Elementarladung [e] (das ist die Ladung die ein Elektron hat) angegeben. Positive und negative Werte sind möglich. Ein Elektron hat die Ladung -1e, ein Proton hat +1e

- Materie wird im Standartmodell (also der gegenwärtig allgemein akzeptierte Stand des Wissens) aufgeteilt in zwei Sorten Elementarbausteine: Leptonen und Quarks.
> es gibt 6 Quarks, je drei mit Ladung +2/3 und drei mit -1/3. Die Welt wie wir sie kennen setzt sich im wesentlichen aus den selben 2 Quarks zusammen, die anderen vier kommen nur in spezielleren Fällen zur Anwendung. Quarks haben Masse >0 (das kann auch sehr schwer werden für manche Quarks).
> Aus je 3 Quarks werden Baryonen aufgebaut, das sind das Proton und das Neutron, aus denen wiederum Atomkerne bestehen.
> Leptonen sind Elektronen und zwei weitere schwerere Versionen davon (Muon und Tauon, die sind bis auf die Masse identisch), sowie drei zugeordneten Neutrinos (Elektron-Neutrino, Muon-Neutrino, etc.)
> Elektronen tragen die Ladung -1e, Neutrinos tragen Ladung 0 (sprich sie sind ungeladen)

- Materieteilchen wechselwirken miteinander über 4 fundamentale Kräfte
> Atomkerne sind stabil (oder auch nicht) weil die Protonen und Neutronen darin über die sog. starke Wechselwirkung (WW ab hier) mit einander in Kontakt stehen.
>Atomkerne können zerfallen aufgrund der sog. schwachen WW
> Teilchen und Photonen wechselwirken mit einander durch die elektromagnetische Kraft (das ist auch der Grund warum ihr auf eurem Stuhl sitzen könnt, ohne durch den leeren Raum zwischen den Atomen zu fallen ^^)
> Materie wechselwirkt über die Gravitation (Newton, Apfel, Blah)

- jeder Kraft ist ein Austauschteilchen (also ein Teilchen das sagt "hier ist ne Kraft, reagiert entsprechend") und eine Ladung zugeordnet.
> starke und schwache WW: hier nicht wichtig
> elektromagnetische WW: Ladung ist (elektromagn.) Elementarladung e, Austauschteilchen Photon
> Gravitation: Ladung ist afaik Masse/Higgsboson, Austauschteilchen Graviton (bislang nicht nachgewiesen)

-jedes Austauschteilchen koppelt exklusiv an seine jeweilíge Ladung (d.h. das Photon koppelt nicht an elektrisch neutrale Teilchen wie das Neutron)

-Antimaterie ist Ladungskonjugation von Teilchen (plus ein bisschen höheren Schnickschnack), d.h. die Ladung eines Teilchens wird in ihr Gegenteil umgekehrt.
Beispiel: Elektron hat Ladung -1e. Das Antiteilchen des Elektrons (Positron) hat Ladung +1e
> jedes Quark, und jedes Lepton hat ein Antiteilchen (Neutrinos sind ein Sonderfall -> höherer Schnickschnack, kann ich nicht wirklich erklären momentan)
> Dran denken, es ändert sich nur die Ladung, nicht die Masse (sprich, es gibt keine negative Masse)

--------------- Teilchenphysikteil fertig, weiter zur ART ------------

- Gravitation koppelt nur an Masse, ihr ist es egal ob das Teilchen positiv oder negativ geladen ist.
> die Wechselwirkung ist ausschließlich positiv, zwei Massen werden sich IMMER anziehen (vgl. Elektrodynamik: gleichnamige Ladungen und ungleichnamige Ladungen)
> JEDES Teilchen hat eine bestimmte Masse, damit wirkt Gravitation auf JEDES Teilchen
> je mehr Materie da ist, desto stärker werden andere Teilchen davon beeinflusst. (Die Sonne ist schwerer als die Erde. Die Sonne zieht die Erde an, nicht umgekehrt) (wieder gilt, die Wirklichkeit ist ein Stück komplizierter als ich hier erzähle (wechselseitige Beeinflussung))

- um einer Gravitationsanziehung entkommen zu können (also der Kraft wiederstehen zu können) muss man selbst eine gewisse Kraft (Beschleunigung*Masse) aufwenden. -> Fluchtgeschwindigkeit
>Bsp: ein Fußballer wird es nie schaffen dass er seinen Ball aus der gravitativen Anziehung der Erde rausschießt, eine Rakete wird das sehr wohl schaffen.

- bei einem schwarzen Loch ist die Fluchtgeschwindigkeit so groß, das sie selbst die Lichtgeschwindigkeit übertrifft, das Licht kann also nciht mehr vom schwarzen Loch weg (daher auch der Name "schwarzes Loch"). Dafür ist allerdings eine sehr große Masse nötig.

------------ART fertig, jetzt diverses----------
-Antimaterie & Materie:
> verhalten sich in allen WW identisch, abgesehen davon das die elektromagnetische WW umgekehrt abläuft, d.h. ein Positron verhält sihc bei elm. WW wie ein Proton, ein Antiproton wie ein Elektron
> werden immer paarweise erzeugt, d.h. Elektron + Positron zusammen, hat eine zeitlang ziemliche Probleme bereitet, da unsere (bekannte) Welt eindeutig einen Materieüberschuss aufweist. Hat sich dadurch geklärt das diese Symmetrie verletzt werden kann (stichwort Paritätsverletzung)
> Materie - Antimaterie-Kollisionen werden in Teilchenbeschleunigern (zb. LHC am CERN) genutzt um die Eigenschaften von Elementarteilchen zu untersuchen.
> Antimaterie kann bei radioaktiven Zerfällen entstehen. Reagiert allerdings dann sofort mit Materie und wird vernichtet ->kommt nicht in freier Wildbahn vor, ...
> ... deshalb wird Antiwasserstoff auch erzeugt und nciht gefunden ^^ (ich weiß, das ist jetzt Erbsenzählen)

-Temperatur
>ja, man kann sein Einheitensystem so normieren das man Gewicht mit einer Temperatur identifiziert, Sinn macht das keinen.
(Meine Waage zeigt mir an das ich 12Grad wiege, ich sollte abnehmen ^^)
> i.w. wird Temperatur als Maß für die kinetische Energie (also die Energie die in der Bewegung drin steckt) von einem Ensemble (ein Haufen) Teilchen genommen

- Schwarze Löcher (Teil 2)
> die kritische Masse eines schwarzen Loches ist die Untergrenze, ab wann ein Stern ein Schwarzes Loch wird. Obergrenzen gibt es nicht
> gammablitzen tun sie trotzdem nicht

- und weils mir grad noch eingefallen ist: alternative Universen
> eine physikalisch mögliche Interpretation bedeutet noch lange nciht das etwas exisitert
> ebensowenig muss eine mögliche mathematische "Beschreibbarkeit" Sinn ergeben
Bsp: Supersymmetrie. Nach aktuellem Stand sind 10^500 (1 mit 500 0en hintendran) MATHEMATISCH mögliche Universen denkbar. Aber es bleibt bei MATHEMATISCH möglich.
----------Literatur-----------
-Teilchenphysik
>kenn ich keine Populärwissenschaftlichen Bücher die das verständlich erklären, und die Fachliteratur die ich nutz bringt hier vermutlich keinem was, evtl hilft diese Webseite

-ART/Gravitation/schwarze Löcher, Pop.wissenschaftlich, wurden mir von nem Prof. empfohlen
>Kiefer,C. Gravitation
> Wald, R.M. Space, Time and Gravity
> Thorne, K.S. Gekrümmter Raum und verbogene Zeit
> Sexl, R. Weiße Zwerge, schwarze Löcher


und nachdem das mit Sicherheit wieder für viele fragende Gesichter sorgt, noch ein Hinweis: ich werde versuchen auf Nachfragen so gut wie möglich zu antworten

 

[-GIN]

dafür würd ich dir raten: Universe in a Nutshell von Hawkings mal zu lesen.
da erfährst du was über Schwarze Löschen und über Anti-Materie.

thx, vll zieh ich mir das mal rein

Ahja, diese eine wunderbare naive Aussage aus dem Nichts-Thread (oder wars der mit den Ausserirdischen?).

in welchem zusammenhang wohl antimaterie und schwarze löcher stehen könnten?

tl;dr-Version vorneweg: Zwei Paar Stiefel.

lol, das wurde ja mal in der mitte des nichts threads losgetreten xD
der ganze restliche text war zwar eher "unnötig" da danach gar nicht gefragt wurde aber trotzdem ganz nett und interessant

und da mehrere höhere physiker meine überzeugungen bestätigt haben, hat der thread keinen wirklichen sinn mehr
sollte jemand noch wohlbegründete zusammenhänge zwischen antimaterie und schwarzelöcher haben, kann er sie gern posten
naja, whatever, könnt ja einfach über alles diskutieren was mit antimaterie oder schwarzen löchern zu tun haben könnte

 

[Ponygirl83]

in den letzten tagen hat sich bei mir die frage aufgetan: in welchem zusammenhang wohl antimaterie und schwarze löcher stehen könnten?

beim besten willen kann ich da keinen wirklichen zusammenhang entdecken, zudem auch etwas googlen kein licht in das dunkel gebracht hat

am besten wären literaturquellen o.ä. zu dem thema

In welchem Zusammenhang sie stehen könnten?Da kannst du dir endlos Gedanken machen.In welchem Zusammenhang steht der kauf eines Lollis an einem Automaten und das greifen in einen unter einem Stuhl geklebten Kaugummis 100 km entfernt?In keinem?In einem verborgenen,der die Welt erklären könnte?Der direkte Zusammenhang mag durchaus gegeben sein,wobei sich dann aber die Frage stellt,WELCHEN Zusammenhang du denn überhaupt suchst.Welcher Zusammenhang besteht zwischen einem Netbook und einem Tennisschläger?
Zwischen Jerry Seinfeld und Albert Einstein?Zwischen Brust und Keule?

Letztlich wurden die physikalischen wichtigen sachen eigentlich schon gennant,aber einen Tipp dennoch:
Bevor man nach Zusammenhängen solcher Sachen sucht,sollte man erst einmal die Grundlagen der gesamten Thematik (in dem Bereich vor allem eben die der Astrophysik) verstehen -was schwer genug ist,ein schwarzes Loch alleine ist noch nicht verstanden,wenn man sich das einzig wie einen Magneten oder Abfluss vorstellt- und dann auch spezifische Fragen stellen.
Ansonsten bleibt man nach der Antwort genauso ratlos zurück,wie zu dem Zeitpunkt,als man die Frage gestellt hatte.
Wenn du jedenfalls auf etwas spezielles hinaus willst,wirst du mit dieser Frage nicht viel erreichen - nicht mal bei einem Astrophysiker.Ist nicht bös gemeint - aber entweder fehlt es an den Grundlagen,daß die Frage so kam wie sie kam oder an Formulierungsproblemen.