raadsel ivm zwart gat

[Bruce]

Wat ik me afvraag, over die Hawkingstraling:



Als het deeltje erin vliegt wordt het zwarte gat "zwaarder", als het anti-deeltje erin vliegt wordt het "lichter" (is dit nog juist?)

De kans dat van het deeltje-antideeltjespaar, het antideeltje het zwarte gat invliegt is toch net zo groot als de kans dat het deeltje erin vliegt?

Kan er dan netto (over een lange periode genomen) wel sprake zijn van "verdamping" van een zwart gat?

[Anonymous]

doemdenker schreef

Bij het verdampen van een zwart gat worden vituele deeltjes omgezet in reeele deeltjes, kan iemand mij vertellen op wat voor manier dit nog meer kan?

dit gebeurt meer als je zou denken en wat zijn nu die virtuele deeltjes. uiteraard is dit wiskundig en bestaan ze niet, zie virtueel. het zijn virtuele fotonen. bijvoorbeeld bij de beweging van een deeltje, pak weg een elektron. constant (en let op dit is een virtuele niet bestaande beschrijving van de werkelijkheid) worden er virtuele fotonen uitgezonden en terug ontvangen door het elektron, en dit op een oneindige straal. als een elektron nu afgebogen wordt door bv een kern ontstaan er röntgen straling. dit zijn dan virtuiele deeltjes die gematerialiseerd werden omdat het elektrin niet op "de plaats van afspraak" was om het virtuele foton terug op te nemen omdat eht afgebogen werd door de andere kern. conclusie virtuele fotonen worden omgezet in reële fotonen. dit is het zelfde als bij zwaartekracht: de maan zendt bv virtuele fotonen uit naar de aarde door de omwenteling van de maan rond de aarde worden deze virtuele fotonen opgenomen door de aarde en hierdoor trekken de maan en aarde elkaar aan en wordt de beweging behouden. dit is uiteraard maar een "foutieve" bruikbare beschrijving van de werkelijkheid

[T-reg]

Wat ik me afvraag, over die Hawkingstraling:



Als het deeltje erin vliegt wordt het zwarte gat "zwaarder", als het anti-deeltje erin vliegt wordt het "lichter" (is dit nog juist?)

De kans dat van het deeltje-antideeltjespaar, het antideeltje het zwarte gat invliegt is toch net zo groot als de kans dat het deeltje erin vliegt?

Kan er dan netto (over een lange periode genomen) wel sprake zijn van "verdamping" van een zwart gat?

Goede vraag. Ik begrijp dit ook niet zo goed, maar een mogelijke verklaring lijkt me dat een anti-deeltje niet met hoge snelheid weg kan, zoals een gewoon deeltje dat kan (de wetten voor anti-deeltjes zijn toch niet dezelfde als voor gewone deeltjes?) . Zodoende, in het geval dat er een gewoon deeltje invalt, wordt het zwart gat zwaarder, maar aangezien dan ook het anti-deeltje erin valt, wordt het zwart gat terug lichter en wordt dit effect dus geneutraliseerd.

(Dit is enkel een suggestie.)

[Mafkees]

Wat ik me afvraag, over die Hawkingstraling:



Als het deeltje erin vliegt wordt het zwarte gat "zwaarder", als het anti-deeltje erin vliegt wordt het "lichter" (is dit nog juist?)

De kans dat van het deeltje-antideeltjespaar, het antideeltje het zwarte gat invliegt is toch net zo groot als de kans dat het deeltje erin vliegt?

Kan er dan netto (over een lange periode genomen) wel sprake zijn van "verdamping" van een zwart gat?

Goede vraag. Ik begrijp dit ook niet zo goed, maar een mogelijke verklaring lijkt me dat een anti-deeltje niet met hoge snelheid weg kan, zoals een gewoon deeltje dat kan (de wetten voor anti-deeltjes zijn toch niet dezelfde als voor gewone deeltjes?) . Zodoende, in het geval dat er een gewoon deeltje invalt, wordt het zwart gat zwaarder, maar aangezien dan ook het anti-deeltje erin valt, wordt het zwart gat terug lichter en wordt dit effect dus geneutraliseerd.

(Dit is enkel een suggestie.)

Materie en anti-materie heeft beide een positieve massa, dus het zwartgat zou zowiezo zwaarder moeten worden.

[T-reg]

Materie en anti-materie heeft beide een positieve massa, dus het zwartgat zou zowiezo zwaarder moeten worden.

Inderdaad. Maar we moeten wel rekening houden met het feit dat het virtuele paren zijn, die hun energie lenen uit het niets.

Ik denk dat dus het volgende gebeurt: stel er ontstaat twee virtuele deeltjes. Precies voordat één van de deeltjes (doet er inderdaad niet toe welk) in het zwart gat gaat vallen, hebben ze beide nog positieve energie. Een virtueel paar mag immers energie uit het niets lenen, als het dat meteen (binnen de Plancktijd?) terug afgeeft.

Maar hier komt het: wanneer het deeltje in het zwart gat valt, kan het partnerdeeltje niet meer geannihileerd worden, en dus radieert het weg. Dit betekent dat het deeltje dat is kunnen ontsnappen reëel is geworden. Een reëel deeltje heeft steeds positieve energie. Maar dan zitten we met een probleem: er is energie ontstaan uit het niets, in strijd met de wet van behoud van energie. Dit probleem kan enkel opgelost worden door te veronderstellen dat het andere deeltje een negatieve energie kreeg, wanneer het 'reëel' werd (net op de rand van de waarnemingshorizon). het gevolg is dus dat het zwart gat massaverlies lijdt (-E=-mc²).

[Mafkees]

Materie en anti-materie heeft beide een positieve massa, dus het zwartgat zou zowiezo zwaarder moeten worden.

Inderdaad. Maar we moeten wel rekening houden met het feit dat het virtuele paren zijn, die hun energie lenen uit het niets.

Ik denk dat dus het volgende gebeurt: stel er ontstaat twee virtuele deeltjes. Precies voordat één van de deeltjes (doet er inderdaad niet toe welk) in het zwart gat gaat vallen, hebben ze beide nog positieve energie. Een virtueel paar mag immers energie uit het niets lenen, als het dat meteen (binnen de Plancktijd?) terug afgeeft.

Maar hier komt het: wanneer het deeltje in het zwart gat valt, kan het partnerdeeltje niet meer geannihileerd worden, en dus radieert het weg. Dit betekent dat het deeltje dat is kunnen ontsnappen reëel is geworden. Een reëel deeltje heeft steeds positieve energie. Maar dan zitten we met een probleem: er is energie ontstaan uit het niets, in strijd met de wet van behoud van energie. Dit probleem kan enkel opgelost worden door te veronderstellen dat het andere deeltje een negatieve energie kreeg, wanneer het 'reëel' werd (net op de rand van de waarnemingshorizon). het gevolg is dus dat het zwart gat massaverlies lijdt (-E=-mc²).

Als dit alleen maar is om het wiskundig kloppend te maken, kun je net zo goed zeggen dat de energie die ontleent wordt uit het niets ook weer afgestaan wordt aan het niets.

[T-reg]

Als dit alleen maar is om het wiskundig kloppend te maken, kun je net zo goed zeggen dat de energie die ontleent wordt uit het niets ook weer afgestaan wordt aan het niets.  

Ja, maar theoretisch gezien zou het zwart gat straling moeten uitzenden (entropie etc.), dus je moet het pad volgen van de oplossing die strookt met andere theoretische voorspellingen.

[T-reg]

Ik denk dat dus het volgende gebeurt: stel er ontstaat twee virtuele deeltjes. Precies voordat één van de deeltjes (doet er inderdaad niet toe welk) in het zwart gat gaat vallen, hebben ze beide nog positieve energie. Een virtueel paar mag immers energie uit het niets lenen, als het dat meteen (binnen de Plancktijd?) terug afgeeft.

Ik moet mijzelf hier verbeteren, want anti-materie blijkt tóch negatieve energie te bezitten (volgens Paul Dirac: E²=m²(c²)², dus E=mc² of E=-mc².)

De aanpassing zou dan deze kunnen zijn: wanneer ze ontstaan is het door het onzekerheidsprincipe (en het feit dat het een virtueel paar is) niet zeker welke van de twee ontstane deeltjes de negatieve of welke van de twee de positieve energie bezit (en dus ook welke van de twee het anti-deeltje is?). Pas als er een van reëel wordt, wordt het duidelijk (niet alleen voor ons, maar ook voor de deeltjes!): het reële deeltje krijgt meteen automatisch de positieve energie, het deeltje dat in het zwart gat is gevallen, krijgt de negatieve.

[Mafkees]

Ik moet mijzelf hier verbeteren, want anti-materie blijkt tóch negatieve energie te bezitten (volgens Paul Dirac: E²=m²(c²)², dus E=mc² of E=-mc².)

De aanpassing zou dan deze kunnen zijn: wanneer ze ontstaan is het door het onzekerheidsprincipe (en het feit dat het een virtueel paar is) niet zeker welke van de twee ontstane deeltjes de negatieve of welke van de twee de positieve energie bezit (en dus ook welke van de twee het anti-deeltje is?). Pas als er een van reëel wordt, wordt het duidelijk (niet alleen voor ons, maar ook voor de deeltjes!): het reële deeltje krijgt meteen automatisch de positieve energie, het deeltje dat in het zwart gat is gevallen, krijgt de negatieve.

Ik vind dit 'n beetje wazig. Kijk, dat wij van een deeltje niet met zekerheid kunnen zeggen of het negatieve of positieve energie bezit, snap ik, maar dat dat deeltje het ZELF niet eens weet. En ook virtuele deeltjes vind ik maar wazige dingen, waar ik me nog minder een voorstelling van kan maken dan van reële deeltjes.

[peterdevis]

Ik moet mijzelf hier verbeteren, want anti-materie blijkt tóch negatieve energie te bezitten (volgens Paul Dirac: E²=m²(c²)², dus E=mc² of E=-mc².)

Kan iemand dit bevestigen. Ik heb hier namelijk mijn twijfels over. Mijn quantummechanica ligt al geruime tijd achter me, maar ik dacht dat als een antideeltje botst met zijn tegenhanger er juist alleen maar energie overblijft. Ik dacht ook dat zij geen antimassa hadden.

[Elmo]

Een antideeltje heeft zeker geen antimassa. Sterker nog: een van de grondslagen van onze quantummechanica (het CPT-symmetrie theorema) vereist dat een deeltje en een antideeltje exact de zelfde massa hebben. Bij onder andere het electron en zijn antideeltje (het positron) is dit tot zeer hoge nauwkeurigheid getoetst en dit klopt exact. Een antideeltje heeft ook geen anti-energie, doch "gewone" reeele energie.

[peterdevis]

oef, mijn geheugen werkt nog

[Mafkees]

Een antideeltje heeft zeker geen antimassa. Sterker nog: een van de grondslagen van onze quantummechanica (het CPT-symmetrie theorema) vereist dat een deeltje en een antideeltje exact de zelfde massa hebben. Bij onder andere het electron en zijn antideeltje (het positron) is dit tot zeer hoge nauwkeurigheid getoetst en dit klopt exact. Een antideeltje heeft ook geen anti-energie, doch "gewone" reeele energie.

Hoe verliest een zwartgat dan massa/energie?

[Elmo]

Hawkingstraling.

[Mafkees]

Hawkingstraling.

Als ik het goed begrijp, is er een deeltje-antideeltje paar wat ontstaat op de waarnemingshorizon van een zwartgat. Ofwel het deeltje of het antideeltje valt vervolgens in het zwartgat en de het andere deeltje wordt uitgezonden in de vorm van Hawkingstraling. Maar dan zou er toch nog steeds massa bijkomen? Of snap ik het niet goed? Een antideeltje heeft dezelfde massa als zijn tegenhanger, dus komt er nog steeds massa bij het zwartgat.