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2. April 2020

Was ist ein Schwarzes Loch?

Schwarzes Loch
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3. April 2020

Der Name "Schwarzes Loch" ist sehr einprägsam, man kann sogar scherzhaft "hell" sagen, aber er verwirrt nur und sagt nichts über das Wesen des Phänomens aus. Es ist sehr gut, dass sich Kinder für dieses Thema interessieren, aber die Erklärung wird schwierig sein.

Zu Beginn müssen Sie verstehen (oder sich daran erinnern), dass die gleichen Körper auf verschiedenen Planeten ein unterschiedliches Gewicht haben. Denis Korablev aus "Deniskin's Tales" zum Beispiel würde auf dem Mond, wenn er ein wenig extra Limonade trank, nur 4 Kilogramm und 300 Gramm wiegen und könnte wahrscheinlich, wenn auch leicht, in den zweiten Stock springen. Und auf dem Jupiter hätte er gewogen wie der Clown, der ihn wog, oder als säße Mischka auf seinem Hals und hätte auch ein paar Flaschen Limonade mitgenommen.

Sie hängt von der Masse und Größe des Planeten ab. Je größer und leichter ein Planet ist, desto leichter kann er ausbrechen und von ihm wegfliegen, je kleiner und schwerer er ist, desto stärker hält er alle anderen Körper um sich herum. Und je höher die Geschwindigkeit, mit der man von diesem Planeten wegkommt. Diese Geschwindigkeit wird als zweite kosmische Geschwindigkeit bezeichnet. (Daran erinnern, dass die erste kosmische Geschwindigkeit ist notwendig, nicht auf den Planeten fallen (Satelliten-Geschwindigkeit), und die zweite - zu verlassen. Und alle Planeten haben unterschiedliche Geschwindigkeiten). Und es kann viele verschiedene Kombinationen geben. Beispielsweise kann ein schwerer, aber großer Planet auf seiner Oberfläche die gleiche Gravitation haben wie ein kleiner, aber leichter Planet. Zum Beispiel ist der Mond in seiner Masse etwa 80 Mal kleiner als die Erde, und die Schwerkraft unterscheidet sich nur etwa 6 Mal: Es ist auch eine Frage der Größe.

Es gibt also Körper im Raum, die sowohl in Masse als auch in Größe sehr unterschiedlich sind. Und es stellt sich heraus, dass es so kleine und schwere Körper (kompakte Objekte) gibt, dass man unter keinen Umständen von ihnen wegfliegen kann. Das schnellste uns bekannte Ding im Universum ist das Licht. Lichtteilchen (und jede elektromagnetische Strahlung) - Photonen - wiegen nichts und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, fliegen in nur 8 Minuten und 20 Sekunden von der Sonne zur Erde. Aber selbst diese Photonen können nicht von einem Schwarzen Loch wegfliegen. Schwarze Löcher können also weder im sichtbaren Licht noch in anderen Bereichen gesehen oder fotografiert werden.

Sie können nur durch begleitende, indirekte Zeichen beobachtet werden:

1) Große und schwere Sterne rotieren mit fantastischen Geschwindigkeiten um Schwarze Löcher. Bei diesen Geschwindigkeiten können Sie die Masse eines Schwarzen Lochs berechnen. Das kann man verstehen, indem man eine Eisenmutter auf einen Faden bindet, ihn abspult und auf den Finger wickeln lässt. Je kürzer das Gewinde, desto schneller dreht es sich. Der Faden spielt bei dieser Erfahrung als Anziehungskraft eine Rolle.

2) Das Licht der Sterne, die sich weit hinter dem Schwarzen Loch befinden (d.h. das vorbeifliegende Licht) wird sehr stark gebrochen. Es war das erste Mal, dass Astronomen eine solche Brechung bei einer Sonnenfinsternis beobachtet hatten. In einem Schwarzen Loch ist diese Brechung sehr stark. Dieser Effekt wird Gravitationslinsen genannt, er ist wie eine fantastisch große Lupe anstelle eines Schwarzen Lochs.

3) Nähert sich ein Objekt einem Schwarzen Loch in gefährlicher Entfernung und spaltet es sich in Teile auf, werden diese Teile auf die erste kosmische Geschwindigkeit beschleunigt, erhitzt und in eine Scheibe verwandelt, die im thermischen Bereich umspült werden kann. Auf diese Weise entstand das "Schwarze-Loch-Foto", das 2019 alle Nachrichten überflog.

Hinter all den hier erwähnten Effekten - die Schwarzen Löcher selbst, die Gravitationslinsen, und sich ein "Bild" von einem Schwarzen Loch zu machen - steckt die Mathematik. Schwarze Löcher wurden zuerst vorhergesagt, wenn die Gleichungen gelöst waren, und erst dann wurden die Merkmale dieser kompakten Objekte beobachtet.

Dies ist die beste Antwort auf meine Frage
10. April 2020

Der Name "Schwarzes Loch" ist sehr einprägsam, man kann sogar scherzhaft "hell" sagen, aber er verwirrt nur und sagt nichts über das Wesen des Phänomens aus. Es ist sehr gut, dass sich Kinder für dieses Thema interessieren, aber die Erklärung wird schwierig sein.

Zu Beginn müssen Sie verstehen (oder sich daran erinnern), dass die gleichen Körper auf verschiedenen Planeten ein unterschiedliches Gewicht haben. Denis Korablev aus "Deniskin's Tales" zum Beispiel würde auf dem Mond, wenn er ein wenig extra Limonade trank, nur 4 Kilogramm und 300 Gramm wiegen und könnte wahrscheinlich, wenn auch leicht, in den zweiten Stock springen. Und auf dem Jupiter hätte er gewogen wie der Clown, der ihn wog, oder als säße Mischka auf seinem Hals und hätte auch ein paar Flaschen Limonade mitgenommen.

Sie hängt von der Masse und Größe des Planeten ab. Je größer und leichter ein Planet ist, desto leichter kann er ausbrechen und von ihm wegfliegen, je kleiner und schwerer er ist, desto stärker hält er alle anderen Körper um sich herum. Und je höher die Geschwindigkeit, mit der man von diesem Planeten wegkommt. Diese Geschwindigkeit wird als zweite kosmische Geschwindigkeit bezeichnet. (Daran erinnern, dass die erste kosmische Geschwindigkeit ist notwendig, nicht auf den Planeten fallen (Satelliten-Geschwindigkeit), und die zweite - zu verlassen. Und alle Planeten haben unterschiedliche Geschwindigkeiten). Und es kann viele verschiedene Kombinationen geben. Beispielsweise kann ein schwerer, aber großer Planet auf seiner Oberfläche die gleiche Gravitation haben wie ein kleiner, aber leichter Planet. Zum Beispiel ist der Mond in seiner Masse etwa 80 Mal kleiner als die Erde, und die Schwerkraft unterscheidet sich nur etwa 6 Mal: Es ist auch eine Frage der Größe.

Es gibt also Körper im Raum, die sowohl in Masse als auch in Größe sehr unterschiedlich sind. Und es stellt sich heraus, dass es so kleine und schwere Körper (kompakte Objekte) gibt, dass man unter keinen Umständen von ihnen wegfliegen kann. Das schnellste uns bekannte Ding im Universum ist das Licht. Lichtteilchen (und jede elektromagnetische Strahlung) - Photonen - wiegen nichts und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, fliegen in nur 8 Minuten und 20 Sekunden von der Sonne zur Erde. Aber selbst diese Photonen können nicht von einem Schwarzen Loch wegfliegen. Schwarze Löcher können also weder im sichtbaren Licht noch in anderen Bereichen gesehen oder fotografiert werden.

Sie können nur durch begleitende, indirekte Zeichen beobachtet werden:

1) Große und schwere Sterne rotieren mit fantastischen Geschwindigkeiten um Schwarze Löcher. Bei diesen Geschwindigkeiten können Sie die Masse eines Schwarzen Lochs berechnen. Das kann man verstehen, indem man eine Eisenmutter auf einen Faden bindet, ihn abspult und auf den Finger wickeln lässt. Je kürzer das Gewinde, desto schneller dreht es sich. Der Faden spielt bei dieser Erfahrung als Anziehungskraft eine Rolle.

2) Das Licht der Sterne, die sich weit hinter dem Schwarzen Loch befinden (d.h. das vorbeifliegende Licht) wird sehr stark gebrochen. Es war das erste Mal, dass Astronomen eine solche Brechung bei einer Sonnenfinsternis beobachtet hatten. In einem Schwarzen Loch ist diese Brechung sehr stark. Dieser Effekt wird Gravitationslinsen genannt, er ist wie eine fantastisch große Lupe anstelle eines Schwarzen Lochs.

3) Nähert sich ein Objekt einem Schwarzen Loch in gefährlicher Entfernung und spaltet es sich in Teile auf, werden diese Teile auf die erste kosmische Geschwindigkeit beschleunigt, erhitzt und in eine Scheibe verwandelt, die im thermischen Bereich umspült werden kann. Auf diese Weise entstand das "Schwarze-Loch-Foto", das 2019 alle Nachrichten überflog.

Hinter all den hier erwähnten Effekten - die Schwarzen Löcher selbst, die Gravitationslinsen, und sich ein "Bild" von einem Schwarzen Loch zu machen - steckt die Mathematik. Schwarze Löcher wurden zuerst vorhergesagt, wenn die Gleichungen gelöst waren, und erst dann wurden die Merkmale dieser kompakten Objekte beobachtet.

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