Stephen Hawking stellt Schwarze Löcher infrage

24. Jänner 2014, 18:27
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Astrophysiker gehen davon aus, dass Schwarze Löcher einen Ereignishorizont haben, hinter dem nichts mehr nach außen gelangt - Hawking zweifelt das an und schlägt einen "Scheinhorizont" vor

London – Wenn ein Physiker auf die Idee kommt, die bisherigen Vorstellungen über Schwarze Löcher radikal über den Haufen zu werfen, dann sollte er diese Idee fürs Erste besser für sich behalten. Oder Stephen Hawking heißen. Der bekannteste Forscher der Gegenwart hat diese Woche einen kaum drei Seiten langen Artikel auf der Plattform arXiv online gestellt, der seitdem für einige Aufregung in der Wissenschaft sorgt.

Schwarze Löcher sind extrem kompakte astronomische Objekte, deren Gravitation so groß ist, dass sie sogar Licht "verschlucken". Hat Materie oder Licht erst einmal den sogenannten Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs überschritten, kann nichts mehr davon nach außen gelangen.

Hawking-Strahlung und "Feuermauer"

Vor genau 40 Jahren entwickelte Stephen Hawking allerdings die Hypothese, dass Schwarze Löcher Materie nicht nur schlucken, sondern theoretisch auch wieder freisetzen können – in Form der nach ihm benannten Hawking-Strahlung, die ­nach wie vor in der Astrophysik diskutiert wird.

Neue Nahrung erhielt die Debatte durch ein 2012 publiziertes Gedankenexperiment: Theoretische Physiker um Joe Polchinski (Kavli Institut in Santa Barbara, Kalifornien) überlegten, was mit einem Astronauten passieren würde, der in ein Schwarzes Loch gerät. Hatte man bisher angenommen, dass er erst hinter dem Ereignishorizont spaghettiförmig auseinandergezogen in Richtung Zentrum gerissen würde, so kamen die Physiker zu einem anderen Schluss: Der Ereignishorizont sei vielmehr eine Art buchstäbliche Feuermauer des Schwarzen Lochs – und würde den Astronauten sofort zu einem Brösel verbrennen.

Diese Idee der Feuermauer entsprach zwar der Quantenmechanik, aber nicht mehr der allgemeinen Relativitätstheorie. Und das schaffte für die bisherigen Annahmen über Schwarze Löcher Probleme. Aber wie konnte man diese beiden Ansichte wieder aussöhnen?

Das neue Konzept

Hier setzt Hawkings neuer Artikel an, der den etwas ironischen Titel "Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes" trägt, also in etwa: "Die Konservierung von Information und Wettervorschau für Schwarze Löcher".

Der Text ist so etwas wie eine radikale "Versöhnung" von Quantentheorie und Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie: Schwarze Löcher haben womöglich gar keinen klar abgegrenzten Ereignishorizont.

Hawking schlägt stattdessen einen "Schein-Horizont" vor, eine "durchlässigere" Grenze, hinter der Materie nicht zerstört und auch nicht ins Zentrum gezogen würde, sondern nur ordentlich durcheinandergewirbelt. Weitergedacht würde das freilich auch bedeuten, dass es im Zentrum des Schwarzen Lochs auch keine Singularität mehr gäbe und das Konzept selbst obsolet sei: "Die Abwesenheit von Ereignishorizonten bedeutet, dass es keine Schwarzen Löcher gibt – im Sinne von Einzugsgebieten, aus denen Licht nicht mehr zur Unendlichkeit entkommen kann."

Diskussion schon vor Peer-Review

Hawings neuer Vorschlag hat entsprechend auch Konsequenzen für die Hawking-Strahlung – und darauf spielt auch der Titel seines Textes an: Die verschluckten Objekte würden bis zur fast vollständigen Unkenntlichkeit zerstört, ehe sie wieder austreten. So betrachtet wäre es leichter, den Inhalt eines verbrannten Buchs aus seiner Asche zu rekonstruieren als die Information, die in der Hawking-Strahlung nach draußen gelangt, meint ein Kollege Hawkings zur Veranschaulichung.

Hawking selbst vergleicht die Informationen, die aus Schwarzen Löchern dringen, mit der Wettervorhersage: Theoretisch wären genaue Prognosen möglich, aber in der Praxis scheitert es an der Genauigkeit.

Das Wissenschaftsjournal "Nature" hat zu dem Text, der noch nicht offiziell veröffentlicht ist, bereits einige Kommentare von Astrophysikern eingeholt. Die schwanken zwischen mehr oder weniger vorsichtiger Zustimmung und Skepsis – wie schon seit 40 Jahren. (tasch, derStandard.at, 24. 1. 2014)

  • Stephen Hawking: "Die Abwesenheit von Ereignishorizonten bedeutet, dass es keine Schwarzen Löcher gibt."
    foto: ted s. warren/ap/dapd

    Stephen Hawking: "Die Abwesenheit von Ereignishorizonten bedeutet, dass es keine Schwarzen Löcher gibt."

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