Zwarte gaten en behoud van impulsmoment

[aaargh]

Het impulsmoment van de zon is 1433760000000 m²/s. Als de zon zou imploderen tot een zwart gat met een straal van 3 km zou het oppervlak van het gat met een snelheid van 477920 km/s ronddraaien. Dat is ver boven de lichtsnelheid. Wat gaat hier mis?

[rwwh]

Die implosie kan alleen plaatsvinden als een groot deel van de materie weg wordt geslingerd. De zon is geen mannetje op een draaimolen dat eenvoudigweg zijn armen intrekt.

[Elmo]

Wat een leuke vraag!

(Laat ik voorop stellen dat ik hier nog nooit over heb nagedacht.)

Een paar "problemen" die ik zie:

1) Als de zon een zwart gat wordt, dan straalt deze eerst een flinke hoeveelheid energie (=massa) af.

2) Is het echt zo dat 1 zon een Schwarzschildstraal van slechts 3 km heeft?

3) Het totale (inclusief QM) proces van de implosie van de zon tot een zwart gat is volgens mij niet echt goed bekend.

Maar ja, het fijne weet ik er zeker niet van. Even wachten op de echte experts dus!

[Bert]

De eenheid voor impulsmoment is kgm²/s en niet m²/s. Impulsmoment van een draaiend voorwerp neemt niet alleen toe door rotatiesnelheid maar ook door toenemen van de massa bij hogere snelheid. Bij een zwart gat wordt wel over impulsmoment van het zwarte gat gesproken maar het is de vraag of dat nog dezelfde betekenis heeft als bij een lichaam. In ieder geval moet je het zwarte gat niet interpreteren als een massieve bol met een straal van 3 km (ik heb de indruk dat je hem daarmee vergelijkt maar misshien is dat ten onrechte).

[peterdevis]

Ondanks dat de meeste zwarte gaten in het heelal van het roterende type zijn, was het pas in 1963 dat de Nieuwzeelandse Fysicus Kerr een oplossing van de Einstein vergelijking vond om dit type zwart gat te beschrijven. Het wordt dan ook een Kerr zwart gat genoemd.

Zoals Bert reeds sugereerde is het strict gesproken is het zinloos om de draaisnelheid van een zwart gat te vergelijken met de lichtsnelheid.

het zwarte gat heeft immers geen fysisch oppervlak, (integen stelling met planeten, zonnen ed) maar bestaat louter uit (welliswaar gekromde) ruimte. En aan ruimte kennen we geen snelheid toe in de zin van die van fysische objecten.

Nochtans kan een zwart wel een draaiimpulsmoment bezitten, dit is echter meer te vergelijken met de intrinsieke spin van een elementair deeltje. het is een eigenschap zonder dat je er meer hoeft bij voor te stellen (juist zoals massa).

[Leuke gast]

Weet iemand wat de relativiteits theorie hier over zegt?

Het lijkt een beetje op de vraag in mijn topic:

Gyroscopisch effect:

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...?showtopic=8385

Wat gebeurd er met materie die met lichtsnelheid roteren?

Of is dat inderdaad niet mogelijk door dat alle massa van elkaar wordt weg-geslingerd?

kan 1 enkel deeltje wel met lichtsnelheid roteren?

[Elmo]

Toch snap ik het niet helemaal. Je hebt een wet tot behoud van impulsmoment, en op de een of andere manier moet ook tijdens de implosie van een draaiende zon tot een draaiend zwart gat hieraan voldaan worden. Aangezien de formules van de algemene relativiteitstheorie rotatiesymmetrisch zijn moet aan de wet tot behoud van impulsmoment voldaan worden (Noethers theorema). Is er een intuitieve beschrijving die uitlegt hoe deze implosie werkt vanuit het oogpunt van het impulsmoment, of moet je dit echt uit de formules zien?

[peterdevis]

Elmo,

Ik moet hier in iedre geval (momenteel) het antwoord op schuldig blijven. De Kerr metriek is niet de meest toegankelijke.

Intuitieve voorstellingen van een zwart gat zijn al moeilijk (een lege gekromde ruimte met een singulariteit).

Bij het roterend gat komt er dan nog bij dat er en circel van singulariteiten is (of is het een circelvormige singulariteit) en dat de ruimte zelf ook nog eens beweegt, zelfs met hogere snelheden dan het licht. Dit type gat heeft nog wel wat eigenaardige eigenschappen.

Ik ga me er eens in verdiepen en zien of ik met een aanvaardbare uitleg voor de dag kan komen.

[Hallo1979]

als we het van een andere kant bekijken. rond neutronensterren die ook een gigantisch hoekmoment hebben worden electronen versnelt tot aan de lichtsnelheid. op het moment dat die electronen dreigen er overheen te gaan gaan ze licht uitstralen zogenaamde synchrotonstraling. oftewel de electron remt af om niet te snel te gaan.

hetzelfde zal denk ik met een instortende ster gebeuren oftewel naast electronsynchroton emissie zullen ook protonen gaan stralen. Dit zorgt denk ik voor gigantisch veel energie omdat een proton zwaarder is en het kost meer energie om af te remmen. misschien is dit ook een deel van een supernova proces.

das wel interessant. om dit te onderzoeken zul je hiervoor moeten kijken naar de polarisatie van het licht, want synchroton is zeer gepolariseerd

wat dus gebeurt bij een implosie: het stort in en alle deeltjes worden versnelt. Ze stralen energie uit om niet te snel te gaan en uiteindelijk draait het apparaat met 99% van de lichtsnelheid. volgens mij roteren gaten wel namelijk. weet niet zeker

overigens de neutronenster waar ik het over had heet een pulsar

[johnny]

Ondanks dat de meeste zwarte gaten in het heelal van het roterende type zijn, was het pas in 1963 dat de Nieuwzeelandse Fysicus Kerr een oplossing van de Einstein vergelijking vond om dit type zwart gat te beschrijven. Het wordt dan ook een Kerr zwart gat genoemd.

Zoals Bert reeds sugereerde is het strict gesproken is het zinloos om de draaisnelheid van een zwart gat te vergelijken met de lichtsnelheid.

het zwarte gat heeft immers geen fysisch oppervlak, (integen stelling met planeten, zonnen ed) maar bestaat louter uit (welliswaar gekromde) ruimte. En aan ruimte kennen we geen snelheid toe in de zin van die van fysische objecten.

Nochtans kan een zwart wel een draaiimpulsmoment bezitten, dit is echter meer te vergelijken met de intrinsieke spin van een elementair deeltje. het is een eigenschap zonder dat je er meer hoeft bij voor te stellen (juist zoals massa).

[johnny]

Bij een zwart gat is de oppervlakte toch maximaal fysisch?

[peterdevis]

Bij een zwart gat is de oppervlakte toch maximaal fysisch?

Waarom denk je dat?