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Schwarzschildradius
Was ist der Schwarzschildradius oder auch Ereignishorizont genannt? Aus meiner Sicht definiert der Schwarzschildradius die Massenkonzentration und nicht den Ereignishorizont. Der Schwarzschildradius ist der Radius, bei dem die Fluchtgeschwindigkeit exakt der Vakuumlichtgeschwindigkeit entspricht. Aber fangen wir ganz von vorne an:
Wenn wir irgendeinen Gegenstand auf der Erdoberfläche nach oben werfen, wird dieser langsamer, bleibt kurz stehen und fällt dann wieder zurück.
Je grösser die Geschwindigkeit ist, desto höher flieg er, bis er wieder zurückfällt.
Steigern wir die Anfangsgeschwindigkeit immer mehr, so kommt der Punkt, wo die anziehende Kraft der Erde schneller abnimmt als die Geschwindigkeit.
Der Gegenstand kommt nicht mehr zurück.
Wir haben die Fluchtgeschwindigkeit überschritten.
Diese hängt von der Masse der Erde und vom Erdradius ab.
Könnten wir die Erde kleiner machen, ohne dass sie an Masse verliert, würde damit die Fluchtgeschwindigkeit und somit die Massenkonzentration ansteigen
Ist da möglich?
Ja, es ist möglich.
Die Erde besteht aus Atomen.
Atome setzen sich zusammen aus einem Kern und Elektronen, welch diesen umkreisen.
Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen.
Protonen und Neutronen bestimmen die Masse des Atoms.
Die Grösse vom Atom wird durch die elektromagnetischen Kräfte bestimmt.
Protonen sind positiv geladen, ziehen Elektronen an und stossen sich gegenseitig ab.
Protonen im Atomkern bleiben, trotz dieser Abstossung zusammen, weil sie von der starken Kernkraft zusammengehalten werden.
Ausserhalb vom Kern definiert diese Abstossung die Atomgrösse.
Am liebsten würden sie sich komplett voneinander entfernen, wenn da nicht die Elektronen wären, die von den verschiedenen Atomkeren angezogen werden.
So teilen sich die Atome die äusseren Elektronen und die Atomgrösse wird definiert.
Aus meiner persönlichen Sicht könnten die Atome nur kleiner gemacht werden, wenn die Elektromagnetischen Kraft aus den Atomen entfern würde,
den diese Kraft ist wesentlich grösser als die Gravitationskraft, welche die Massen gegenseitig anzieht.
Kehren wir zurück zur Fluchtgeschwindigkeit.
Wie gross wäre die Erde, wenn die Fluchtgeschwindigkeit grade der höchstmöglichen Geschwindigkeit der Vakuumlichtgeschwindigkeit entsprechen würde.
Damit fragen wir nach dem Schwarzschildradius der Erde:
Er beträgt 8.8 mm. Kann die Erde so klein werden, wenn man den Zwischenraum aus den Atomen herausnehmen würden. Wenn die Erde aus lauter Neutronen bestehen würde? Die Antwort ist nein. Je nach Berechnung liegt dieser Wert zwischen 140 m bis 170 m. Der Schwarzschildradius liegt so innerhalb dieser Masse. Ist das bei allen Objekten der Fall oder ändert sich dies bei grösseren Objekten? Der Radius wächst kubisch, während der Schwarzschildradius linear zur Masse wächst. Somit ist die Antwort gegeben. Bei einer Neutronenmasse mit einem Radius von ca.1500 km sind der Radius und der Schwarzschildradius gleich gross. Bei grösseren Obiekten ist der Radius kleiner als der Schwarzschildradius.