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DER WISSENSCHAFTEN

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Prof. Dr. Harald Pfeiffer

Mitschnitt des Live-Streams vom 8. Mai, 17:00 Uhr
Moderation: Thomas Prinzler

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Prof. Dr. Harald Pfeiffer

Forschungsbereich: Gravitationswellen, Schwarze Löcher und numerische Relativitätstheorie

Prof. Harald Pfeiffer ist Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut). Er erforscht Gravitationswellen und Schwarze Löcher. Gravitationswellenastronomie ist ein sehr junges Forschungsgebiet. Erst 2015 gelang die erste Messung dieser Wellen in der Raumzeit, die Albert Einstein bereits 1916 vorhergesagt hatte. Mit Gravitationswellenobservatorien können wir die bislang dunkle Seite des Universums erkunden. Denn mit diesen Detektoren sehen wir Ereignisse, wie z.B. die Verschmelzungen von Schwarzen Löchern, die wir mit optischen Teleskopen nicht beobachten können. Prof. Pfeiffer berechnet die Zusammenstöße von Schwarzen Löchern und Neutronensternen auf Hochleistungscomputern. Mit den berechneten Wellenformen kann man dann in den Messdaten der Gravitationswellen-Detektoren nach den Signalen der Kollisionen suchen. Denn diese „Fingerabdrücke“ der Gravitationswellen sind so schwach, dass man genau wissen muss, wonach man sucht, um die Signale auch wirklich zu finden. Mit numerisch-relativistischen Simulationen findet Harald Pfeiffer heraus, wo im Universum ein Zusammenstoß stattfand, welche Massen die Schwarzen Löcher hatten und wie lange die Kollision her ist. Mit keiner anderen Methode können wir Schwarze Löcher beobachten, denn ihre Schwerkraft ist so stark, dass ihnen nichts entkommt – nicht einmal Licht, das wir mit den herkömmlichen Teleskopen sehen können.

Gestellte Fragen

Vom 12. April bis zum 5. Mai 2021 konnten auf den Seiten der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Fragen gestellt werden, welche im Live-Stream am 8. und 9. Mai 2021 beantwortet wurden (zum Mitschnitt des Streams). Folgende Fragen wurden an gerichtet

:
 

5 Fragen

  1. Hallo Herr Prof. Pfeifer,
    ich stelle mir schon lange die Fragen, ob weiße Löcher existieren.
    1)Ein schwarzes Loch zieht, wie inzwischen bekannt, alles ein. Aber wo wird die Materie abgegeben? Und da stellt sich mir die Frage, ob die weißen Löcher die Materie dann wieder abgeben, das würde dann bedeuten, dass man zwischen den Löchern reisen könnte? Und wenn diese einen Menschen in Überlichtgeschwindigkeit transportieren könnten (wenn diese existiert würde)und einen so weit wie möglich von der Erde weg befördern könnten, könnte man dann in die Vergangenheit schauen, mit einem riesigen Teleskop, das in Richtung Erde gerichtet ist?
    2)Könnte es sein, dass wir Menschen( bzw.Viren) nur aus Zufall entstanden sind und wir uns einfach in einem unbegrenzten Raum mit unbegrenzter Zeit rein zufällig gebildet haben und hinzu noch die Erde?
    3)Könnte es auch sein, dass alle Planeten in unserem Sonnensystem einst so wie die Erde waren und einfach durch Naturkatastrophen unbewohnbar wurden und dass uns ähnliches mit dem Klimawandel noch bevorsteht?
    4)Eine meiner Fragen, die mich mit am meisten interessieren, ist, ob es sein könnte, dass wir in einer Matrix leben und alles um uns nur animiert ist und dass mit dem Tod unsere Speicherkapazität zu Ende geht und wir somit aus dem System gelöscht werden.
    Aber könnte es in diesem Fall auch sein, dass dieses Objekt bzw. Wesen, das unsere Welt animiert, auch in einer animierten Welt lebt?
    5)Wie kann man laut Einstein in der Nähe eines schwarzen Loches in die Zukunft reisen?
    6)Wird unser Sonnensystem durch Anziehungskraft auf einem Punkt festgehalten oder driften wir ab, wenn ja, müssten wir dann nicht irgendwann aus unserer Galaxie verschwinden und welche Kraft zieht uns, wenn wir uns bewegen? Ist es ein Schwarzes Loch? Wenn ja, müssten wir nicht irgendwann von ihm verschlungen werden?

  2. Hallo Prof. Pfeiffer,

    wie lässt sich die Unschärfe von Teilchen mit Schwarzen Löchern in Einklang bringen?

    Laut der Heisenbergschen Unschärferelation kann man ja entweder nur den Ort, oder den Impuls eines Teilchens genau beobachten.
    Also je genauer der Ort gemessen wird, desto ungenauer kann man die Masse und Geschwindigkeit eines Teilchens bestimmen.

    Wenn jedoch ein Teilchen in ein Schwarzes Loch „stürzt“, müsste es dann nicht mit einer Endgeschwindigkeit von null und einer bestimmbaren Masse in genau einem Punkt enden?
    Widerspricht das somit nicht der Unschärferelation von Heisenberg?

    Vielen Dank schonmal und beste Grüße

    Alexander Berndt

  3. Was geschieht mit einem Körper( zum Beispiel einem Menschen) wenn er sich im Mittelpunkt der Erde befindet.
    Müßte er nicht in alle Richtungen von der umgebenen Masse angezogen werden und somit im Raum schweben?
    Vorrausgesetzt er befindet sich in einer hohlen Kugel.

  4. 1. Masse krümmt den Raum und die Zeit.
    Ein ruhender Körper x mit einem inneren Spin x) hat aber einen inneren Spin > 1. Durch den inneren Drehimpuls kommt seine Mulde in Rotation und erzeugt einen Wirbel, aus der Mulde wird eine Senke oder gar ein Trichter. Raum und Zeit passen sich der Rotation an. Seine Gravitationskraft y nimmt mit dem Durchmesser des Wirbels an Fernwirkung zu und die der Senke / Trichter an Stärke (Sogwirkung) zu. Diese Masse bildet seinen Raum-Zeit-Wirbel, vergleichbar mit einem Wasserwirbel oder einer Galaxy.
    Raum und Zeit, wenn sie sich dem Massezentrum y nähern, würden sich immer schneller drehen und sich ins Endliche dehnen. Theoretisch könnte ich mich selbst sehen wie ich gedehnt werde, was nur auf ein SL zutreffen würde.
    Das würde bedeuten, je höher die Masse und sein innerer Spin, desto größer wird die Gravitationskraft und ihre Fernwirkung, mit Abhängigkeit des Wirbeldurchmessers und der Tiefe des Trichters, welches wiederum den Raum und die Zeit in diesem Verhältnis selbst verändert. — wäre diese Aussage korrekt– ?
    Da nun viele „relativ ortsfeste“ Massen viele Raum-Zeit-Wirbel bilden, wird die Raum-Zeit zwischen den Massen nach und nach gedehnt, Dehnung eines Gummis, durch die gegenseitige Sogwirkung/Anziehungskraft der Gravitation, das wiederum erklärt die Expansion. Ein/e Körper/Masse wird immer der Verlierer sein und wird vom anderen angezogen. Mit der Dehnung verändern sich alle Parameter mit der Fernwirkung, wie Weg, Zeit und das Licht (Rotverschiebung ). Da das Universum ein Kugel sein muss, Urknall im Vakuum, Oberfläche Luftballon und sich die Massen gegenseitig anziehen nimmt ihre Anzahl ab, gleichzeitig werden die wenigen Massen und die Raum-Zeit-Wirbel immer größer, bis es nur noch eine Masse mit einen Raum-Zeit-Wirbel gibt, welcher eines Tages zu einen winzigen Punkt mit der Raum-Zeit kollabiert und es zu einen neuen Urknall kommt.
    Was nur auf unser Universum zutrifft mit seiner Raum-Zeit.

    2. Weil Gravitationswellen einen sehr flachen Wellenberg haben, ist es deswegen so schwierig diese zu finden ?

  5. Fragen zu Gravitationswellen
    1. ist die Gravitationskraft die Gravitationswelle, sichtbar gemacht
    2. kann die Welle in beide Richtungen wirken, anziehend/abstoßend
    3. wie weit reicht die Welle und verändert sich diese mit zunehmender Entfernung
    4. wie verhält sich Materie, wird sie gestaucht/gedehnt oder „schwimmt“ diese auf ihr
    5. wird Raum/Zeit verändert
    6. 2 Objekte geben Gravitationswellen ab die zu einander laufen , die Überlagerungen kommen an einem Punkt an dem sie sich auflösen, wäre das die Zone in der sich die 2 Objekte in einer Umlaufbahn halten können oder ist das nur auf die Gravitation bezogen
    Fragen zum Schwarzen Loch ,SL
    1. Wie hoch ist sein Drehimpuls, plus der starken Gravitation, wird da nicht die Materie einfach überdehnt und in seine Einzelteile zerlegt/zerrissen?
    2. Ist es in Schichten aufgebaut, mit einem innere Kern/äußeren Kernen
    3. wenn ein SL keine Materie mehr sammeln kann ,zerstrahlt es und explodiert, ein SL mit Masse x zerstrahlt, wieviel Strahlung/Materie geht verloren bis Masse y explodiert , in %
    4. welche Strahlung/Materie wird im Zerfall erzeugt und die Explosion wird eine Plasmawolke sein
    5. die Auswirkung auf die Raum/Zeit, wird sie gekrümmt und oder gestaucht im lokalen Bereich, mit der Explosion aufgebläht und oder gedehnt
    6. eine Explosion erzeugt eine Druckwelle, gilt das auch im Vakuum, in unserem Fall wäre es die Gravitationswelle?, mit der Explosion was geht als erstes hervor die Welle oder das Licht, wären die Medien gleich schnell, nur mit einem kleinen Zeitunterschied ab dem Start
    7. welche Temperaturen herrschen im SL
    8. hat ein SL ein Magnetfeld und wie schnell kann eine Umpolung stattfinden
    9. was bleibt nach der Explosion vom SL übrig
    Fragen zu Einstein
    1. Raum und Zeit sind mit dem Urknall entstanden, trifft das aber nicht nur auf unser Universum zu, den Raum, welches das Universum einnimmt und mit der Zeit, mit der es entstanden ist. Woher kommt die Singularität, aus einem überdimensionalen Raum welche sich in einer überdimensionalen Zeit gebildet hat, ist nicht unser Universum nur ein kleiner Punkt im großen Ganzen, so wie wir im Universum
    2. Mit dem Urknall expandiert der Raum, ist es die Druckwelle/Gravitationswelle immer noch der heutige Grund dafür
    3. Urknall, aus einer Plasmawolke mit unzähligen Plasmablasen, Große und Kleine, vergleich Seifenblasen in der Badewanne, Temperatur enorm hoch, Dichte unbekannte Größe, erreicht ihr maximum an Volumen mit der geringsten Dichte, Umgebungstemperatur liegt bei 0 Kelvin. An diesem Punkt setzt der Mpemba-Effekt ein. Die Plasmawolke verliert zugleich ihre hohe Temperatur und erstarrt zu der Struktur die wir heute feststellen können, aus Filamenten und Voids. Regional ,an den Knotenpunkten, Kleine Blasen zwischen den großen Blasen, befinden sich kleine Glutnester in denen sich die ersten Sternen/SL bilden. Meine Theorie zur Entstehung des Universums. Der Mpemba-Effekt wäre nur in einem offenen System möglich, im offenen Raum mit seiner Zeit.

    Sinisa Gocen

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