Kugelsymmetrische Sterne im Gleichgewicht haben stets einen Schwarzschild-Koordinatenradius $$r_0$$ , der größer ist als der Schwarzschild-RadiusSchwarzschild-Radius  $$r_{\textrm{S}}=2GM/c^2$$ . Am Ende der Sternentwicklung kann es bei hinreichend massereichen Sternen zu einem Gravitationskollaps kommen – mit der Konsequenz, dass der Sternradius $$r_0(\tau )$$ kleiner als $$r_{\textrm{S}}$$ wird ( $$\tau $$ bezeichnet die Eigenzeit eines Elementes der Sternoberfläche). Die Vakuum-Raumzeit außerhalb des Sterns ist aufgrund der Kugelsymmetrie auch für einen kollabierenden Stern durch die Schwarzschild-Lösung gegeben, die somit jetzt auch für $$r\le r_{\textrm{S}}$$ interessant wird! Insbesondere stellt sich die Frage, wie die Stelle $$r=r_{\textrm{S}}$$ zu bewerten ist, bei der die Metrik in Schwarzschild-Koordinaten singulär wird. Wir werden in diesem Kapitel lernen, dass es sich bei $$r=r_{\textrm{S}}$$ um einen „Ereignishorizont“ handelt. Den Raumzeitbereich $$r

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Die Schwarzschild-Lösung als Schwarzes Loch

  • Reinhard Meinel

摘要

Kugelsymmetrische Sterne im Gleichgewicht haben stets einen Schwarzschild-Koordinatenradius $$r_0$$ , der größer ist als der Schwarzschild-RadiusSchwarzschild-Radius  $$r_{\textrm{S}}=2GM/c^2$$ . Am Ende der Sternentwicklung kann es bei hinreichend massereichen Sternen zu einem Gravitationskollaps kommen – mit der Konsequenz, dass der Sternradius $$r_0(\tau )$$ kleiner als $$r_{\textrm{S}}$$ wird ( $$\tau $$ bezeichnet die Eigenzeit eines Elementes der Sternoberfläche). Die Vakuum-Raumzeit außerhalb des Sterns ist aufgrund der Kugelsymmetrie auch für einen kollabierenden Stern durch die Schwarzschild-Lösung gegeben, die somit jetzt auch für $$r\le r_{\textrm{S}}$$ interessant wird! Insbesondere stellt sich die Frage, wie die Stelle $$r=r_{\textrm{S}}$$ zu bewerten ist, bei der die Metrik in Schwarzschild-Koordinaten singulär wird. Wir werden in diesem Kapitel lernen, dass es sich bei $$r=r_{\textrm{S}}$$ um einen „Ereignishorizont“ handelt. Den Raumzeitbereich $$r