Was sind eigentlich Schwarze Löcher? Teil 1

Teil 1: Die Erfindung

Schwarze Löcher wurden nicht von Einstein erfunden, sondern viel früher, nämlich 1783 von John Mitchell.

Er überlegte sich (rein klassisch, nur mit Hilfe der Newtonschen Gesetze) wie groß die Fluchtgeschwindigkeit von einem Himmelskörper ist, also die Geschwindigkeit, die man benötigt um ihn von der Oberfläche her gegen die Anziehung zu verlassen:

Dazu setzte er die Bewegungsenergie eines Körpers gleich seiner Lageenergie und erhielt eine Formel für die Fluchtgeschwindigkeit:

  v = sqrt(2*G*M/R)

Dabei ist sqrt die Wurzel, G die Gravitationskonstante, M die Masse des Himmelskörpers und R sein Radius.

Gibt man nun die Masse des Himmelskörpers vor und setzt v = c (Lichtgeschwindigkeit) so kann man die Formel nach dem Radius R umstellen, bei man nur mit Lichtgeschwindigkeit gerade vom Himmelskörper weg kommt:

 R = 2*G*M / c^2

Die Sonne müsste nur 3 km Radius haben, dann käme ihr Licht gerade von ihr weg, hätte aber alle Energie verloren, d.h. die Sonne würde uns dunkel erscheinen.

Bei den Überlegungen von Mitchell spielte es eine große Rolle, dass er Licht als aus kleinen Teilchen bestehend dachte.
Als 1809 Young die Wellennatur des Lichtes zeigte, geriet die Idee eines Schwarzen Sternes von Mitchell in Vergessenheit.

Erst Karl Schwarzschild erfand diese Objekte 1916 kurz vor seinem Tod neu, Einstein lieferte nur die Theorie dazu..
Darüber aber mehr im nächsten Post zu dem Thema...

Wir werden auch über Hawkings Problem mit dem Informationsverlust durch Schwarze Löcher etwas erfahren, über deren Temperatur und ob Mini-Schwarze Löcher die Dunkle Materie sein können.