Schwarze Löcher - Fast Forward Science 2018
|||Avanti|
Black Holes - Fast Forward Science 2018
Agujeros negros - Avance rápido de la ciencia 2018
Czarne dziury - Fast Forward Science 2018
Buracos negros - Fast Forward Science 2018
Schwarze Löcher gehören zu den seltsamsten Objekten des Universums – und sie wirken
|||||più strani||||||hanno effetto
Black holes are among the strangest objects in the universe - and they work
oft sogar ein bisschen angsteinflößend. Aber was wissen wir wirklich über sie? Wie
||||un po' inquietante||||||||
entsteht ein schwarzes Loch und was macht es so fremdartig? Wir wollen heute einige
si forma|||||||||strano||||
Sachen richtig stellen, die immer wieder falsch dargestellt werden. Vor allem aber werden
|||||||rappresentate|||||
wir einige der spektakulärsten Phänomene betrachten, welche in der Nähe schwarzer
|||più spettacolari||osserviamo|||||
let's consider some of the most spectacular phenomena, which are near black
Löcher auftreten. Ich bin Ronny – Willkommen bei Raumzeit!
|comparire|||Ronny|||spazio-tempo
In den Videos zu Supernovae und Neutronensternen haben wir erfahren, dass ein Stern, dessen
||||Supernove||stelle di neutroni|||abbiamo appreso||||del quale
In the videos on supernovae and neutron stars, we learned that a star whose
Kern mehr als 1,4 Sonnenmassen besitzt, am Ende der Fusionskette in einer Supernova detoniert.
||||possiede||||catena di fusione||||esplode
Der Kern kollabiert und erzeugt einen Neutronenstern – der Kollaps wurde durch Neutronenentartungsdruck
||collassa||genera||stella di neutroni|||||pressione di degenerazione
The core collapses, creating a neutron star - the collapse was caused by neutron degeneracy pressure
aufgehalten. Wenn allerdings ein anderes Limit überschritten wird, welches wir Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Limit
trattenuto. Tuttavia, se||||||superato||||Tolman-Oppenheimer-Volkoff||Limite di Volkoff|
nennen und welches bei etwa 2,2 Sonnenmassen liegt, dann hält auch der Entartungsdruck
|||||||||||pressione di degenerazione
and which is around 2.2 solar masses, then the degeneracy pressure will also hold
der Neutronen dem Kollaps nicht mehr stand. Keine Kraft des Universums kann diesen Kollaps
||||||resistere a||forza|||||
of the neutrons no longer withstood the collapse. No force in the universe can make this collapse
aufhalten – alle Materie verdichtet sich in einem unendlich kleinen Punkt – der Singularität.
fermare|||si condensa||||infinitamente piccolo||||singolarità
stop - all matter condenses in an infinitely small point - the singularity.
Diese Singularität erzeugt eine derartig starke Gravitationskraft, dass in einem bestimmten
||genera||così forte||forza gravitazionale||||determinato
This singularity creates such a strong gravitational force that in a certain
Radius um sie herum der so genannten Ereignishorizont entsteht. Eine Grenze, die immer nur in eine
orizzonte degli eventi|||intorno a lei|||"cosiddetto"|orizzonte degli eventi|si forma|||||||
Radius around them the so-called event horizon arises. A limit that is only ever in one
Richtung überschritten werden kann – hin zur Singularität. Nichts, keine Materie,
direzione|superato||||||||
Direction can be exceeded - towards the singularity. Nothing, no matter
kein Licht, keine Information kann ihr entweichen. Diesen Ereignishorizont müssten wir als runde,
||||||sfuggire||orizzonte degli eventi||||rotondo
no light, no information can escape from it. We should have this event horizon as a round,
schwarze Fläche – als perfekt schwarze Fläche wahrnehmen – er ist ein schwarzes
||||||percepire||||
black area - perceive as perfectly black area - it is a black one
Loch. Wir kennen schwarze Löcher mit stellaren Massen aber es gibt auch supermassereiche
||||||stellari||||||supermassicce
Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien. In der Milchstraße ist dies Sagittarius A
Black holes in the center of galaxies. In the Milky Way, this is Sagittarius A.
Stern – ein Schwarzes Loch mit 4,3 Millionen Sonnenmassen. Das größte uns bekannte schwarze
Star - a black hole with 4.3 million solar masses. The largest black known to us
Loch ist die Quelle des Quasars S5 0014+81, mit einer Masse von ca. 40 Milliarden Sonnenmassen
|||fonte||Quasar S5 0014+81||||||||
Loch is the source of the quasar S5 0014 + 81, with a mass of approx. 40 billion solar masses
– und damit 10.000 Mal größer als Sagittarius A Stern in der Milchstraße.
- and thus 10,000 times larger than Sagittarius A star in the Milky Way.
Schwarze Löcher gelten oft als unheimlich – als Monstren, die sich durch Galaxien
||sono considerati|||inquietanti||mostri||||
Black holes are often seen as scary - as monsters that move through galaxies
fressen und ein Vakuum der Zerstörung hinter sich lassen. Dies ist allerdings falsch – wäre
|||||distruzione||||||||
eat and leave a vacuum of destruction behind. However, this is wrong - would be
unsere Sonne ein schwarzes Loch mit der gesamten Masse der Sonne, (und nein, die Sonne kann
|||||||intera massa||||||||
our sun is a black hole with the entire mass of the sun, (and no, the sun can
keines werden) dann hätte sie einen Radius von etwa 3 Kilometern. Die Planeten des Sonnensystems
none) then it would have a radius of about 3 kilometers. The planets of the solar system
aber würden weiter unbeeindruckt ihre Bahnen ziehen – denn an der Gravitationskraft im
|||imperterriti||orbite|percorrere|||||
but would continue to move unimpressed - because of the gravitational force in the
Zentrum des Systems hätte sich rein gar nichts verändert.
|||||assolutamente|||
The center of the system would have changed absolutely nothing.
Genaugenommen könnte jedes Objekt ein schwarzes Loch werden. Die Voraussetzung ist, dass man
A dire il vero|||||||||presupposto|||
In fact, any object could become a black hole. The requirement is that you can
die Masse des Objekts soweit komprimiert, bis ein bestimmter Radius unterschritten wird
|||oggetto|fino a quando|compressa|||determinato||superato in basso|viene
the mass of the object is compressed until it falls below a certain radius
– der Schwarzschildradius. Für die Erde wäre dieser Radius etwas unter einem Zentimeter
|raggio di Schwarzschild||||||||||
- the Schwarzschild radius. For the earth this radius would be a little under an inch
– könnte ich also die Erde derartig zusammenpressen – würde auch sie zum schwarzen Loch werden.
|||||in tal modo|comprimere|||||||
- if I could squeeze the earth together like that - it would also become a black hole.
Die Singularität im Zentrum eines schwarzen Lochs können wir mit den uns bekannten Theorien
||||||buco nero|||||||
We can determine the singularity in the center of a black hole with the theories known to us
nicht präzise beschreiben, geschweige denn beobachten, da keinerlei Informationen und
|non precisamente||figuriamoci osservare||||nessuna||
do not describe precisely, let alone observe, as there is no information and
kein Licht den Ereignishorizont des schwarzen Lochs verlassen können. Warum aber ist das
|||orizzonte degli eventi|||||||||
so? Der Grund wird im Internet nahezu immer falsch
||||||quasi||
so? The reason almost always gets wrong on the internet
dargestellt. Auf Basis von Newton erklärt man, dass das schwarze Loch so viel Gravitationskraft
rappresentato|||||||||||||forza di gravità
besitze, dass die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit sei – damit
possiedo che|||velocità di fuga||||velocità della luce||affinché
own that the escape speed is greater than the speed of light - so
sei nicht einmal Licht schnell genug, um dem schwarzen Loch zu entkommen.
|||||||||||escape
|||||||||||sfuggire
don't even be light fast enough to escape the black hole.
Tatsächlich können wir die Besonderheiten eines schwarzen Lochs nicht mit Newtons Gravitationsgesetz
||||features|||||||
||||particolarità|||||||legge di gravitazione
In fact, we cannot determine the specifics of a black hole using Newton's law of gravity
erklären. Wie vermutlich die meisten von euch längst wissen, bewegt sich Licht gemäß
spiegare||probabilmente|||||già da tempo||si muove|||conformemente a
to explain. As most of you probably already know, light moves accordingly
Einsteins spezieller Relativitätstheorie immer mit der exakt gleichen Geschwindigkeit
||||||||velocità esatta
Einstein's special theory of relativity always at exactly the same speed
– der Lichtgeschwindigkeit, die masselosen Photonen müssten das schwarze Loch also verlassen
|||senza massa|fotoni senza massa||||||uscire da
- the speed of light, the massless photons would have to leave the black hole
können. Und zwar mit Lichtgeschwindigkeit. Dies ist nicht möglich, weil – wieder Einstein,
||||||||||di nuovo|
can. And at the speed of light. This is not possible because - again Einstein,
nur dieses Mal die allgemeine Relativitätstheorie – die Anwesenheit von Masse die Raumzeit
|||||||presenza di massa||||spazio-tempo
only this time the general theory of relativity - the presence of mass the spacetime
krümmt. Ist die Raumzeit gekrümmt, vergeht Zeit langsamer. Mit anderen Worten, Uhren
curvata||||curvata|passa||più lentamente||||orologi.
bends. If spacetime is curved, time passes more slowly. In other words, watches
auf dem Jupiter ticken langsamer als auf der Erde.
ticking slower on Jupiter than on Earth.
Der Effekt ist stärker je größer die Masse ist. Innerhalb des Schwarzschildradius ist
|||più forte||||||||raggio di Schwarzschild|
The effect is stronger the larger the mass. Is within the Schwarzschild radius
die Raumzeit so stark gekrümmt, dass die Zeit stillsteht. Die Photonen könnten dem
|spazio-tempo|||curvata||||si ferma||||
spacetime is so bent that time stands still. The photons could do that
schwarzen Loch entweichen – aber da keine Zeit vergeht, kommt es zu einem Effekt, der
||escape|||||||||||
||sfuggire da buco nero|||||passa||||||
black hole escape - but since no time passes, there is an effect that
gravitational redshift genannt wird: je stärker die Zeitdilatation, desto langwelliger wird
gravitazionale|spostamento verso il rosso||||||dilatazione temporale||più lunga|
gravitational redshift is called: the stronger the time dilation, the longer the wave becomes
das Licht. Am Ereignishorizont ist dieser gravitational redshift unendlich groß. Keine
|||Orizzonte degli eventi|||||infinito||
the light. At the event horizon this gravitational redshift is infinitely large. None
Welle. Keine Bewegung. Kein Licht. Schwarz. Aus irgendeinem Grund hat sich die Newtonsche
onda||movimento|||||qualche motivo|||||newtoniana
Wave. No movement. No light. Black. For some reason Newton's
Erklärung im Internet durchgesetzt und wird quasi als Meme weitergetragen. Möglicherweise
spiegazione|||diffusa||||||diffuso come meme|Forse
Declaration enforced on the Internet and is passed on as a meme. Possibly
trägt ja unser Video ein wenig dazu bei, hier ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen
contribuisce||||||||||un po'|||||
our video helps a little to shed some light on this
(das war ein Wortspiel, Christoph). Bleiben wir kurz bei den Absonderlichkeiten
|||gioco di parole|||||||Stranezze
(That was a play on words, Christoph). Let's stay briefly with the oddities
der Raumzeit um ein schwarzes Loch. Stellen wir uns mal einen überraschten Astronauten
|||||||||||sorpreso|Astronauta sorpreso
space-time around a black hole. Let's imagine a surprised astronaut
namens Tom vor, der aus einem abwegigen Grund (involviert waren eine Fehlfunktion der Raumschifftoilette,
||||||insolito|motivo assurdo|coinvolto in|||malfunzionamento||Toilette spaziale
ein 1-Meter langer Gummischlauch und ein Pavian namens Dr. Kepler) – der also aus irgendeinem
|||tubo di gomma|||babbuino|||||||qualsiasi tipo di
a 1 meter long rubber hose and a baboon named Dr. Kepler) - the one from any
Grund in ein schwarzes Loch fällt. Die Zeit verläuft nun jeweils anders für ihn und
|||nero|||||scorre|ora|rispettivamente|diversamente||lui|
Reason falls into a black hole. Time now runs differently for him and
für Dr. Kepler, der aus sicherer Distanz vom Raumschiff aus zusieht. Der Pavian sieht
||||||||||||baboon|
||||||||||osserva||Il babbuino|
for Dr. Kepler watching from a safe distance from the spaceship. The baboon sees
den Astronauten fallen – und zwar immer langsamer. So lange, bis dieser schließlich
||||sempre più lentamente|||||||infine
the astronauts fall - and more slowly. Until this one finally
am Ereignishorizont einzufrieren scheint. Wenig später verblasst der Astronaut und
|orizzonte degli eventi|congelare|sembra congelarsi|||svanisce|||
seems to freeze on the event horizon. A little later the astronaut fades and
verschwindet. Anders ergeht es dem Astronauten Tom. Er nimmt
scompare. Diversamente accade||sta a||||||prende
disappears. The astronaut Tom is different. He takes
keine Verlangsamung wahr – auf seiner Uhr vergeht die Zeit normal weiter. Anders im
|rallentamento|vera||||passa||||||
no slowdown true - time continues to pass normally on his watch. Different in
Universum um ihn herum. Wenn Tom den Ereignishorizont erreicht und in die Sterne blickt, dann würde
|||||||orizzonte degli eventi||||||guarda||
er, könnte er dort kurz anhalten, die gesamte Zukunft des beobachtbaren Universums sehen.
|||||fermarsi||intero|||osservabile||
he, if he could stop there briefly, see the entire future of the observable universe.
Und zwar gleichzeitig. Das Licht aller Sterne von jetzt und allen Sternen die da noch sein
|E precisamente insieme.|Contemporaneamente|||||||||||||
And at the same time. The light of all the stars from now and all the stars that are still there
werden würde ins Unendliche blau verschoben und träfe Tom. Und brennt ihn aus dem Universum.
|||all'infinito|blu spostato|||colpirebbe|||||||
would be shifted to infinity blue and would meet Tom. And burns him out of the universe.
Dass Tom das nicht miterleben muss, hat er der Gezeitenkraft zu verdanken. Ihr erinnert
||||vivere insieme|||||forza delle maree||da ringraziare||ricordate
It is thanks to the force of the tides that Tom does not have to experience this. You remember
euch vielleicht an das Video, dass wir dazu machten. Die Gravitation ist umgekehrt proportional
||||||||||||inversamente proporzionale|inversamente proporzionale
zum Quadrat der Distanz zwischen zwei Massen. Also Tom und der Singularität. Normalerweise
wäre ein Unterschied von 2 Metern zu vernachlässigen – nicht aber bei einem schwarzen Loch. Dessen
||differenza||||trascurare|||||||di questo
Masse ist so gewaltig, und sein Radius so klein, dass die Kraft, die an Toms Füßen
|||enorme||||||||forza|||ai piedi|piedi di Tom
The mass is so enormous and its radius so small that the force exerted on Tom's feet
zieht, vielfach stärker ist als die Kraft, die an seinem Kopf zieht. Tom wird in diesem
tira|molto più||||||||||tira||||
pulls, is many times stronger than the force pulling on his head. Tom will be in this
Gravitationsfeld in die Länge gezogen bis er – einem Spaghetti gleich – viele Kilometer
Campo gravitazionale|||lunghezza|allungato|||||||
Gravitational field stretched until it - like spaghetti - many kilometers
lang aber nur noch so dick ist wie ein Haar. Der astronomische korrekte Fachbegriff für
|||||||||||||termine tecnico|
diesen Effekt ist Spaghettifizierung. Kein Witz.
|||Spaghettificazione. Non scherzo.||scherzo
Diese Spaghettifizierung ist übrigens auch der Grund, warum Wurmlochreisen in schwarzen
|||a proposito|||||viaggi nel wormhole||
Löchern so unwahrscheinlich scheinen – selbst wenn es sie gäbe – wir könnten nur als
||improbabili|sembrare|||||ci fossero||||
Holes seem so unlikely - even if they existed - we could just as
extrem langer Wurm durchs Wurmloch … Und auf Wunsch einiger Zuschauer noch etwas
||||Buco nero|||desiderio di alcuni||spettatori||
extremely long worm through the wormhole ... And something else at the request of some viewers
zur Hawking-Strahlung. Stephen Hawking hat gezeigt, dass Quanteneffekte in gekrümmter
||radiazione Hawking||||ha dimostrato||effetti quantistici||curvatura
Raumzeit dazu führen können, dass ein schwarzes Loch Masse verliert. Vereinfacht dargestellt
spazio-tempo||portare a|||||||perde|Semplificato.|semplificato così
Spacetime can cause a black hole to lose mass. Shown in simplified form
entstehen – durch die starke Gravitation des schwarzen Loches – in der Nähe des
formarsi|||||||buco nero||||
Ereignishorizonts virtuelle Teilchenpaare aus Materie und Antimaterie. Befindet sich
orizzonte degli eventi||coppie di particelle||||antimateria||
eines dieser Teilchen innerhalb des Ereignishorizonts, verbleibt es im schwarzen Loch – der andere
||particella|all'interno di||orizzonte degli eventi|rimane||||||
allerdings kann entkommen. Das geflüchtete Teilchen hat eine positive Ladung, welche
||sfuggire||particella fuggita|||||carica positiva|
damit dem Schwarzen Loch verloren geht. Nach Einsteins E=mc² hat das schwarze Loch nun
||||||||||||||ora
an Energie und Masse eingebüßt. Auf diese Weise könnten Schwarze Löcher über Trillionen
||||perso||||||||
von Jahren all ihre Energie als Hawking Strahlung abgeben und letztlich verdampfen. Beobachten
|||||||||||evaporate|
|||||||radiazione Hawking|rilasciare|||evaporare|
konnten wir Hawking-Radiation bis dato noch nicht.
|||radiazione di Hawking||fino ad ora||
we haven't been able to do Hawking radiation yet.
Geschafft. Hoffentlich habt ihr heute einiges Neues zu schwarzen Löchern gelernt. Lest
Fatto. Spero abbiate.|||||||||||
Done. Hopefully you learned some new things about black holes today. Read
das ganze ruhig nochmal nach, informiert euch gerne auch in anderen Quellen – aber in
||con calma|||||||||||
diesem Fall bitte ausnahmsweise nicht auf YouTube. Moment – bevor ihr ausschaltet,
||per favore|eccezionalmente|||||||spegnete
abonniert, teilt, liked und vergesst die Glocke nicht. Wir sagen wie immer danke fürs Zuschauen
subscribe, share, like and don't forget the bell. As always, we say thank you for watching
und in diesem Sinne: 42!
|||senso
and in this sense: 42!
