Relativity visualized Space Time Travel

Technische Details

Das Modell für die Umgebung des Schwarzen Lochs basiert auf der Schwarzschild-Metrik um eine Zentralmasse mit Schwarzschild-Radius r_s = 2,8 cm. Das Puzzle teilt eine raumartige Hyperfläche zu konstanter Schwarzschild-Zeit in Sektoren ein. Dazu wird die Hyperfläche mit einem Gitter aus Punkten bei den Schwarzschild-Koordinaten r_i = i × 1,25 r_s, θ_j = j × 30°, φ_k = k × 30° überzogen. Das Modell enthält die Sektoren für i=1..4, j=0..3 und k=0..1. (Die Einteilung ist auf den Bereich außerhalb r = 1,25 r_s beschränkt.) Die Längen der Sektorkanten sind die Längen der raumartigen Geodäten zwischen den Gitterpunkten. Aus den Kantenlängen und der Bedingung, dass die trapezförmigen Seitenflächen spiegelsymmetrisch sein sollen, folgt eindeutig die Form der Sektoren.

Das Modell basiert auf dem Prinzip des Regge-Calculus, bei dem die Raumzeit in kleine Elemente eingeteilt wird, deren innere Geometrie jeweils flach ist. Die Sektoren des Modells sind genau so zu verstehen; um den Bastelaufwand in Grenzen zu halten sind sie allerdings so groß, dass diese Raumzeit nur eine relativ grobe Näherung an die Schwarzschild-Raumzeit darstellt.

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