Unterschied zwischen schwarzem Loch und Wurmloch

Hauptunterschied - Schwarze Löcher vs. Wurmlöcher

Schwarze Löcher und Wurmlöcher sind zwei faszinierende Themen in der Physik und auch in wissenschaftlichen Fiktionen. Ein schwarzes Loch ist ein extrem dichtes Objekt mit einer großen Menge an Materie und Energie. Sie erzeugen also extrem starke Gravitationsfelder, die die Raumzeit um sie herum verzerren. Das Konzept der Schwarzen Löcher wird in der allgemeinen Relativitätstheorie vorgeschlagen und war jahrzehntelang ein theoretisches Konzept. Endlich, Physiker hatten das Glück, die Existenz von Schwarzen Löchern zu bestätigen, nachdem sie am 14. September 2015 zum ersten Mal Gravitationswellen detektieren konnten. Ein Wurmloch ist ein theoretisches Konzept, das von Einstein und Rosen vorgeschlagen wurde. Ein Wurmloch verbindet zwei Punkte in der Raumzeit oder zwei verschiedene Universen. Dennoch existieren sie bisher nur in der theoretischen Physik. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Schwarzem Loch und Wurmloch. 

Was ist ein schwarzes Loch?

Sterne sind riesige natürliche Kernkraftwerke im Universum. Schwarze Löcher, Weiße Zwerge und Neutronensterne sind mögliche Folgen eines zusammenbrechenden Sterns. Man sollte also ein klares Verständnis für den Ursprung von Sternen haben, um die Entstehung von Schwarzen Löchern zu verstehen.

Nach dem Urknall hatte die Materie fast die Form von Protonen, Elektronen und einigen anderen leichten Kernen. Diese schwebten wie ein Gas im ganzen Universum. Als das Universum abkühlte, konnten die Gravitationskräfte einige dieser Teilchen zusammenbringen und riesige Gaswolken bildeten sich. Während die Gravitationskräfte die Materie in den Wolken gemeinsam anzogen, kamen die Partikel immer näher. Die kinetische Energie der Teilchen nahm also zu. Die Temperatur stieg kontinuierlich an, da sich die Wolken zusammenzogen. Schließlich erreichte die Innentemperatur etwa 7 K und die Dichte einer solchen Wolke war extrem hoch. So erreichten die zusammenbrechenden Wolken die wesentlichen Bedingungen für Kernfusionsreaktionen, und Sterne wurden geboren.

Nachdem der Schmelzbrennstoff des Sterns aufgebraucht ist, zieht sich die Masse des Sterns durch die Gravitationskräfte des Sterns in ein sehr kleines Volumen zusammen, da die verbleibende Wärme und der Strahlungsdruck nicht ausreichen, um die eigenen Gravitationskräfte auszugleichen. Das Ergebnis ist ein extrem dichter Ball. Dann wird der Stern in Abhängigkeit von seiner Masse entweder zu einem weißen Zwerg oder einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch. Ein Stern mit einer Masse von weniger als 1,4 Sonnenmassen wird zu einem Weißen Zwerg. Sterne mit mehr als 3 Sonnenmassen werden durch ein anderes astronomisches Stadium zu schwarzen Löchern. Sterne mit einer Masse von mehr als 1,4 Sonnenmassen, aber weniger als 3 Sonnenmassen, werden zu Neutronensternen.

Die Mitte eines Schwarzen Lochs ist als bekannt Singularität. Die Oberfläche eines Schwarzen Lochs heißt Ereignishorizont. Der Radius eines nicht rotierenden kugelförmigen Schwarzen Lochs ist direkt proportional zu seiner Masse. Sie kann mit der Gleichung berechnet werden. Schwarze Löcher werden in supermassive schwarze Löcher, sternförmige schwarze Löcher und schwarze Mikrolöcher klassifiziert. Wenn sich das ursprüngliche Objekt eines schwarzen Lochs vor dem Zusammenbruch drehte, wäre das resultierende schwarze Loch auch ein rotierendes schwarzes Loch.

Die Masse und Energiedichte eines Schwarzen Lochs ist extrem hoch und die Schwerkraft in und um sie herum ist unglaublich hoch. So kann nichts aus dem Ereignishorizont nach außen entweichen. Schwarze Löcher sind aufgrund der gewaltigen Gravitationskräfte sehr schwer zu erkennen, da Licht sie selbst nicht verlassen kann.

Was ist ein Wurmloch?

Das Konzept der Wurmlöcher ist ein sehr beliebtes Thema in Science Fiction oder Science Fiction. Das Konzept wurde von Albert Einstein und Rosen nach dem Studium der Relativitätstheorie vorgeschlagen. Manchmal werden Wurmlöcher Einstein - Rosen - Brücken genannt. Durch die Analyse mathematischer Lösungen in Einsteins Gravitationstheorie sagen die Theoretiker immer noch die Möglichkeit der Existenz von Wurmlöchern voraus.

Ein Wurmloch ist einfach ein theoretisches Konzept, das zwei Punkte in der Raumzeit verbindet. Der Weg durch ein Wurmloch ist im Vergleich zu jedem anderen Weg in der konventionellen Raumzeit sehr kurz. Wurmlöcher sind also Abkürzungen in der Raumzeit.

Ein Wurmloch hat zwei Münder und einen Hals (eine Röhre). Der Hals ist die Abkürzung oder der Tunnel, der seine beiden Münder verbindet. Theoretisch könnte ein Wurmloch zwei verschiedene Punkte im Universum oder zwei Universen verbinden. Bei den Lösungen, die unter allgemeiner Relativitätstheorie erhalten werden, können Wurmlöcher existieren, von denen sich die beiden Münder in zwei verschiedenen schwarzen Löchern öffnen. Schwarze Löcher, die durch zusammengebrochene Sterne gebildet werden, können jedoch keine Wurmlöcher bilden.

Wenn es sie wirklich gibt, gibt es mehrere faszinierende Vorteile. Sie würden Abkürzungen durch den Raum bieten. Sie würden es erlauben, in die Vergangenheit zurückzukehren. Einige Theoretiker sagen einfach, Wurmlöcher wären Abkürzungen und Zeitmaschinen.

Es gibt zwei Haupttypen von Wurmlöchern, Euklidische Wurmlöcher und Lorentzian Wurmlöcher. Leider hat niemand ein Wurmloch in der realen Raumzeit gesehen; Sie existieren nur noch in theoretischen Berechnungen und Filmen. Wenn sie wirklich existieren, müsste ein Reisender, der sie durchquert, zwei Herausforderungen annehmen, die Größe des Wurmlochs und die Lebensdauer. Die Größe oder der Durchmesser eines Wurmlochs kann etwa 10 betragen^-33 m und die Lebensdauer von Wurmlöchern kann sehr kurz sein. Wenn es sie gibt, gibt es keinen praktischen Vorteil für einen Zeitreisenden als Abkürzung durch den Raum.

Einige Studien haben jedoch gezeigt, dass exotische Materie Wurmlöcher für längere Zeit unverändert und statisch halten kann. Exotische Materie ist keine gewöhnliche Materie, Antimaterie oder dunkle Materie. Die Energiedichte exotischer Materie ist negativ. Bei der Suche nach einer ausreichenden Menge an exotischer Materie taucht jedoch ein praktisches Problem auf. Einige Physiker sagen, die Lösung könnte in der Quantenfeldtheorie vorhanden sein.

Bis heute hat niemand ein Wurmloch im realen Raum beobachtet, während viele theoretische Studien im Gange sind.

"Einbettungsdiagramm" eines Schwarzschild-Wurmlochs

Unterschied zwischen schwarzem Loch und Wurmloch

Größe:

Schwarze Löcher: Ein schwarzes Loch kann sich über mehrere Kilometer bis zu hunderten astronomischen Einheiten erstrecken.

Wurmlöcher: Der Durchmesser des Mundes eines typischen Wurmlochs kann etwa 10 betragen^-33m.

Beweise / Existenz:

Schwarze Löcher: Wissenschaftler haben viele starke Beweise beobachtet, die die Existenz von Schwarzen Löchern bestätigen. Die erste direkte Detektion von Schwarzen Löchern wurde am 02.11.2016 angekündigt. Es war die erste Detektion von Gravitationswellen und Schwarzen Löchern.

Wurmlöcher: Leider wurden bisher keine eindeutigen Beweise gefunden.

Theorien / Konzepte:

Schwarze Löcher: Schwarze Löcher sind in der Theorie der speziellen Relativitätstheorie, Astrophysik und Kosmologie zu finden.

Wurmlöcher: Wurmlöcher finden sich in der Theorie der speziellen Relativitätstheorie, der Quantenphysik, der Astrophysik, der Teilchenphysik und der Kosmologie.

Bedeutung:

Schwarze Löcher: Es wird angenommen, dass Schwarze Löcher eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Universums spielen. Sie kontrollieren viele astronomische Objekte.

Wurmlöcher: Wenn Wurmlöcher vorhanden sind, können sie als Abkürzung verwendet werden, um sogar Millionen Lichtjahre innerhalb kurzer Zeit zu reisen. Darüber hinaus würden sie eine Rückwärtsfahrt ermöglichen. Auf jeden Fall wäre eine Menge exotischer Materie nötig, um sie statisch und unveränderlich zu halten. Ein weiteres Problem ist, dass jede eintretende gewöhnliche Materie sie instabil machen könnte.

Bedarf:

Schwarze Löcher: Schwarze Löcher erfordern eine extrem hohe Masse und Energiedichte.

Wurmlöcher: Negative Energie wird benötigt, um sie statisch und unveränderlich zu halten.

Andere Eigenschaften:

Schwarze Löcher: Die extrem starken Gravitationsfelder, die durch Schwarze Löcher erzeugt werden, verzerren die Raumzeit um sie herum. Durch die extreme Schwerkraft kann ihnen nichts entgehen.

Wurmlöcher: Sie sind sehr klein und extrem instabil.

Bildhöflichkeit:

„Wurmloch“ von Kes47 (?) - Datei: LorentzianWormhole.jpg, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia