2,99 €
Mehr erfahren.
- Herausgeber: Simone Malacrida
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Deutsch
Folgende Themen werden in diesem Buch behandelt:
Grundlagen Schwarzer Löcher: Gravitationskollaps, Ereignishorizont, Geodäten
Schwarzschild-, Reissner-Nordstrom- und Kerr-Newman-Metrik
Kugelsymmetrische, rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher
Carter-Penrose-Diagramme, nackte Singularitäten und Kruskal-Koordinaten
Mechanik Schwarzer Löcher
Thermodynamik von Schwarzen Löchern und Hawking-Strahlung
Quantenschwarze Löcher
Das E-Book können Sie in Legimi-Apps oder einer beliebigen App lesen, die das folgende Format unterstützen:
Veröffentlichungsjahr: 2023
Ähnliche
Simone Malacrida
Einführung in Schwarze Löcher
Indice dei contenuti
"Einführung in Schwarze Löcher"
EINFÜHRUNG
I
II
III
IV
v
"Einführung in Schwarze Löcher"
SIMONE MALACRIDA
Folgende Themen werden in diesem Buch behandelt:
Grundlagen Schwarzer Löcher: Gravitationskollaps, Ereignishorizont, Geodäten
Schwarzschild-, Reissner-Nordstrom- und Kerr-Newman-Metrik
Kugelsymmetrische, rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher
Carter-Penrose-Diagramme, nackte Singularitäten und Kruskal-Koordinaten
Mechanik Schwarzer Löcher
Thermodynamik von Schwarzen Löchern und Hawking-Strahlung
Quantenschwarze Löcher
Simone Malacrida (1977)
Ingenieur und Autor, hat in den Bereichen Forschung, Finanzen, Energiepolitik und Industrieanlagen gearbeitet.
ANALYTISCHER INDEX
EINFÜHRUNG
I – DIE SCHWARZEN LÖCHER VON SCHWARZSCHILD
Gravitationskollaps
Geodäten
Schwarzschild-Metrik
Krusk-Koordinaten in der Raumzeit
Carter-Penrose-Diagramme
Ereignishorizont
nackte Singularitäten
II - ELEKTRISCH AUFGELADENE SCHWARZE LÖCHER
Reissner-Nords metric t rom
Cauchiger Horizont
Isotrope Koordinaten
III - ROTIERENDE SCHWARZE LÖCHER
Eindeutigkeitssatz
Kerr-Lösungen
Ergosphäre
Penrose-Prozess
IV - MECHANIK DES SCHWARZEN LOCHS
Energie und Drehimpuls
Geodätische Kongruenzen
Die Gesetze der Mechanik von Schwarzen Löchern
V - HAWKINGS STRAHLUNG
Quantisierung eines Skalarfeldes
Partikelproduktion
Hawking-Strahlung
Die Thermodynamik Schwarzer Löcher
EINFÜHRUNG
Dieses Buch bietet einen umfassenden Überblick über Schwarze Löcher, beginnend mit den mathematischen und physikalischen Konzepten, die auf ihre Anwesenheit in der Raumzeit hinweisen, bis hin zu ihren Eigenschaften.
Unter den „exotischsten“ Himmelsobjekten haben Schwarze Löcher eine immense theoretische Herausforderung für die Allgemeine Relativitätstheorie dargestellt.
Tatsächlich muss sich diese Disziplin, die geboren wurde, um die Raumzeit an jedem Punkt ohne jeden Unterschied zu beschreiben, der Existenz von Singularitäten beugen, die von den verschiedenen metrischen Lösungen ihrer eigenen Gleichungen vorhergesehen werden.
Seit Jahren gibt es weder experimentelle Befunde noch physikalische Theorien, die in der Lage wären, die Eigenschaften von Schwarzen Löchern zu verstehen.
Seit den 1970er Jahren hat die Anwendung der Quantenfeldtheorie auf Schwarze Löcher es jedoch ermöglicht, einige grundlegende Mechanismen wie die Hawking-Strahlung und die Thermodynamik von Schwarzen Löchern zu verstehen.
Darüber hinaus hat uns die Verfeinerung einiger Formalismen (z. B. Carter-Penrose-Diagramme) ermöglicht, ihre Haupteigenschaften zu beschreiben.
All dies ist weit entfernt von einem umfassenden Verständnis solcher Himmelsobjekte.
Bis heute gibt es keine eindeutigen Theorien, die es erlauben zu beschreiben, was wirklich in Gegenwart einer Raumzeit-Singularität passiert, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass die allgemeine Quantenrelativitätstheorie noch nicht als konsistente physikalische Theorie formuliert wurde.
Die Probleme im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern überschneiden sich daher mit anderen grundlegenden Aspekten der zeitgenössischen Physik, wie der Vereinigung von Kräften, einer wahrscheinlichen Theorie von allem, was die physikalischen Mechanismen des Universums erklärt, und kosmologischen Annahmen wie der Form des Universums und seiner Entstehung .
Was wir erklären werden, erfordert einige Voraussetzungen in Bezug auf die allgemeine Relativitätstheorie selbst, die Tensormathematik und im Allgemeinen die physikalischen Theorien der Quantisierung der Felder.
Daher richtet sich dieses Buch stark an diejenigen, die über physikalische und mathematische Kenntnisse eines spezialisierten Universitätstyps in diesen Bereichen verfügen, oder an diejenigen, die eine starke Leidenschaft für die Astrophysik haben und ihre tiefgreifenden mathematisch-physikalischen Aspekte genau kennen.
I
SCHWARZSCHILD'S SCHWARZE LÖCHER
Gravitationskollaps
Wir können einen Stern als eine Kugel aus Wasserstoffatomen betrachten, die von einem thermischen Druck getragen wird, der sich aus dem Produkt der Temperatur, der Dichte der Atome und einer Konstanten ergibt.
Im Gleichgewicht hat die Gesamtenergie ein Minimum.
Die Gesamtenergie kann als Summe eines Gravitationsanteils eines kinetischen Anteils ausgedrückt werden:
