AW: Was ist ein schwarzes Loch?
Am plausibelsten finde Ich die Theorie, dass ein Schwarzes Loch ein Haufen stark verdichteter Materie ist, die eine extrem hohe Gravitation hat ...
Hallo Mg606,
mit der Formulierung, dass "ein Schwarzes Loch ein Haufen stark verdichteter Materie ist" triffst Du den Kern der Sache.
Gewöhnlich denkt man bei Schwarzen Löchern an massereiche Monster, die ganze Sterne verschlingen. Tatsächlich ist es aber so, dass es Schwarze Löcher ganz unterschiedlicher Masse gibt.
Der Radius eines Schwarzen Loches ist proportional zu seiner Masse, während seine Dichte umgekehrt proportional zum Quadrat der Masse ist.
Könnte man die Sonne (Radius ca. 700'000 km) auf einen Radius von ca. 3 km zusammenpressen, würde sie sich in ein Schwarzes Loch mit einer Dichte von ca. 10^19 kg/m^3 verwandeln. Diese Dichte übersteigt diejenige eines Atomkerns.
Die
herkömmliche Gravitationstheorie erlaubt nun keine beliebig grosse Verdichtung der Materie. Bei Dimensionen um ca. 10^-35 m, der sog. Planck-Länge, versagt diese Theorie, weil Quanteneffekte dominieren. Damit hat das kleinste Schwarze Loch eine Masse von 10^-8 kg.
Kann man nun mit dem LHC Schwarze Löcher erzeugen?
Am LHC wird ein Proton auf eine Energie E von 7 TeV gebracht. Dies entspricht (E = m*c^2) einer Masse m von ca. 10^-23 kg. Diese Masse liegt nun um 15 Zehnerpotenzen tiefer als die kleinstmögliche Masse (10^-8 kg) eines Schwarzen Loches. Der LHC würde also nach
herkömmlichen Vorstellungen keine Schwarzen Löcher erzeugen können.
Neuere Vorstellungen wie die sog.
String-Theorie behaupten nun, dass der Raum mehr als drei Dimensionen habe. Dies würde ein stärkeres Anwachsen der Gravitationskraft bei sehr kurzen Distanzen bedeuten. Die Konsequenz wäre, dass man mit den Experimenten am LHC tatsächlich bereits Schwarze Löcher beobachten könnte.
Bei den LHC-Experimenten geht es also auch um die Frage, ob die Theorien mit zusätzlichen Raumdimensionen stimmen.
Ist das nicht spannend?
Gruss
Hartmut