Kosmologie: Stephen Hawking zweifelt an Schwarzen Löchern
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KosmologieStephen Hawking zweifelt an Schwarzen Löchern

Sie sind doch nicht unsterblich und lassen Dinge auch wieder heraus: Physik-Genie Stephen Hawking definiert Schwarze Löcher neu – und macht alles noch komplizierter.

von
lmm

Stephen Hawking ist dank seiner Ideen, Bücher und Fernsehauftritte der wohl bekannteste Wissenschaftler der Welt. Dies, obwohl ihn die Krankheit Amyotrophe Lateralsklerose seit Jahrzehnten an den Rollstuhl fesselt und ihn nur noch über einen Computer sprechen lässt.

Seine Arbeit über Schwarze Löcher von 1976 war ein Durchbruch. Nun hat er ein Kürzest-Paper mit dem Titel «Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes» veröffentlich, worin er sich selber ziemlich stark korrigiert. Denn mit seinen Theorien hatte er sich in unlösbare Widersprüche verwickelt.

Das Feuerwand-Paradoxon

Bisher ging man davon aus, dass ein Schwarzes Loch eine so starke Anziehungskraft hat, dass aus diesem Raumbereich nicht einmal Licht nach aussen dringt. Es entsteht aus einem Stern, der am Ende seines Lebens durch eine Supernova-Explosion zusammenfällt, die instabile Materie verdichtet sich extrem. Hawking zeigte, dass ein Schwarzes Loch schrumpfen kann und – nach ihm benannte – Strahlung abgibt.

Diese Definition führt aber zu einigen Widersprüchen, unter anderem zum erst vor zwei Jahren entdeckten«Feuerwand-Paradoxon»: Dieses dreht sich um die Frage, was mit einem Menschen passieren würde, der in ein Schwarzes Loch fällt. Würde er in die Länge gezogen und schliesslich in kleinste Teile zerfallen, oder würde er durch eine Feuerwand sofort verbrannt?

Relativitätstheorie versus Quantentheorie

Es ist auch ein Konflikt der alten Relativitätstheorie, die auf Einstein zurückgeht, und der neuen Quantentheorie. Erstere behauptet, es gäbe kein Entrinnen aus einem Schwarzen Loch, Letztere hält es für möglich, dass Energie und Information nach aussen dringt. Diesen Konflikt will Hawking auflösen.

Er greift nun den sogenannten Ereignis-Horizont an, der die unsichtbare Grenze eines Schwarzen Lochs ist. Dieser hält die Lichtstrahlen davon ab, nach aussen zu dringen, und lässt so das Loch eben schwarz erscheinen. Hawking sagt nun: Ein Schwarzes Loch werde nur von einem «scheinbaren Horizont» begrenzt, der mehr durchlasse als angenommen und sich irgendwann auflöse.

Neue Theorie nötig

Dadurch wären Schwarze Löcher keine stabilen und feststehenden Objekte mehr, sondern könnten sich bilden und wieder auflösen. Es gäbe sie nicht mehr im Sinne, «dass sie ein System sind, von dem Licht nicht in die Unendlichkeit fliehen kann». Theoretisch könnte so sogar alles, was in einem Schwarzen Loch verschwindet, wieder auftauchen – wenn auch in einem anderen, leicht verkohlten Zustand.

Die Schwarzen Löcher sind also ein wenig grau geworden. Wie Hawking gegenüber «Nature» einräumt, bräuchte es für eine umfassende Erklärung allerdings eine völlig neue Theorie, die die Schwerkraft und die anderen Naturgesetze in Einklang bringt. Die vorveröffentlichte Studie ist noch nicht von Forscher-Kollegen geprüft worden – und viele Physiker zweifeln laut «Nature» an, ob Hawking wirklich alle Widersprüche aufgelöst hat oder sich nicht eher in neue verwickelt. Aber schliesslich weiss man immer noch sehr wenig über Schwarze Löcher.

Zum Schluss etwas zur Auflockerung:

Ein Auftritt von Stephen Hawking in «The Big Bang Theory». (Video: Youtube/Tianquan TV)

Stephen Hawking macht einen Witz über Sheldon Cooper und Schwarze Löcher: «What do Sheldon Cooper and a black hole have in common? They both suck.» (Video: Youtube/Leonard.Johnny Penny.Kaley)

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