Auf dem Holzweg durchs Universum: Warum sich die Physik verlaufen hat (German Edition)

Theorie sagt zurzeit eine maximale Masse eines Neutronensterns von etwa zwei Sonnenmassen voraus; ab und zu werden aber schwerere Exemplare entdeckt, 113 worauf die Modelle gewöhnlich etwas angepasst werden. Das Problem ist, dass niemand weiß, wie sich Materie unter so extremen Bedingungen verhält – Labormessungen dazu gibt es nicht. In Ermangelung einer brauchbaren Alternative geht man daher davon aus, dass sich ab irgendeiner Grenzmasse ein Schwarzes Loch bildet. Zumindest hat niemand etwas dagegen. Aber das Ganze bleibt eine Extrapolation der bekannten Gesetze, kurz: mehr Glauben als Wissen.
MEGASCHWARZ UND UNVERSTANDEN
    Als noch besser gesichert als die aus Sternen entstandenen Schwarzen Löcher wie Cygnus X-1 gelten jene in Zentren von Galaxien. Gestützt wird diese Beobachtung auf eine Geduldsarbeit mit Radioteleskopen, mit denen man den Kernbereich der Milchstraße ins Visier nahm: In einem Zeitraum von nunmehr zwanzig Jahren konnte man dort viele Sterne ihre Bahnen ziehen sehen. Deren für astronomische Verhältnisse immense Geschwindigkeit beweist eine sehr starke Massenkonzentration: In einem Bereich, der so klein wie unser Sonnensystem ist, schließt man auf über vier Millionen Sonnenmassen, die eigentlich ordentlich leuchten sollten – in den Teleskopen sehen wir aber nichts. Daher vermutet man dort ein ‚supermassives‘ Schwarzes Loch.
    Ein paar begleitende Beobachtungen passen allerdings nicht ganz in dieses Bild. So sind die identifizierten Sterne durchweg sehr jung, sodass sie in der Umgebung eines solchen Schwarzen Loches unmöglich entstanden sein können – dieses hätte die für die Sternbildung nötigen Gaswolken abgesaugt. Andererseits hätten die Sterne ein Vielfaches ihrer Lebenszeit benötigt, um von außen in diese Region zu gelangen. 114 Verwunderlich ist bei der Sache auch, dass hier nicht die Spur einer Akkretionsscheibe vorhanden ist; das riesige Schwarze Loch scheint schon satt. Während kein Zweifel an den Sternbahnen bestehen kann, ist die Existenz des Schwarzen Loches doch nicht quantitativ erwiesen – und Wissenschaft ist nun mal quantitativ.
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    Aber wenn Sie es nicht in Zahlen ausdrücken können, ist Ihr Wissen von magerer und unbefriedigender Art. – Lord Kelvin, britischer Physiker des 19. Jahrhunderts
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    Denn auch der kleinste Abstand eines Sterns zu dem vermuteten schwarzen Monster war noch 1300-mal größer als der Schwarzschild-Radius, die ‚echte‘ Größe eines Schwarzen Loches. Gelegentlich wird in Vorträgen versprochen, die nächste Generation von Radioteleskopen werde diese relativ kleine Struktur sichtbar machen. Ich bin gespannt, merken Sie sich diese Vorhersage. Bis dahin liegt der Beweis für Schwarze Löcher letztlich darin, dass man nichts sieht – eine Betrachtungsweise, die dem Praktiker entgegenkommt, dem Wissenschaftstheoretiker eher weniger.
    Ein weiterer Punkt, der mich bezüglich der Schwarzen Löcher skeptisch macht, ist das Rätsel um deren Entropie, Boltzmanns Maß für Unordnung. Nach dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kann sie nur anwachsen – gegen eine Zunahme der Unordnung im Universum ist also kein Kraut gewachsen. Stephen Hawking, einer der bekanntesten theoretischen Physiker, errechnete in den 1970er Jahren, dass die Entropie Schwarzer Löcher mit dem Quadrat ihrer Masse zunehmen sollte, was schon recht ungewöhnlich ist – und geradezu unglaubwürdig, wenn man bedenkt, dass bei der Entstehung der supermassiven Schwarzen Löcher in Galaxienzentren die Entropie des Universums sprunghaft hätte ansteigen müssen.
    Hawkings Idee geht davon aus, dass Schwarze Löcher aufgrund quantenmechanischer Prozesse Energie abstrahlen können. In der Astrophysik wäre das Ganze aber ohnehin nicht beobachtbar. Lediglich sogenannte Schwarze Mini-Löcher und noch kleinere Exemplare, über deren Erzeugung durch das CERN fantasiert wurde, könnten sich durch Hawkings Strahlung zeigen. [38] Dabei ist gar nicht klar, ob seine Rechnung korrekt ist. So bemerkte zum Beispiel der Astrophysiker Wolfgang Kundt von der Universität Bonn, es sei ziemlich unlogisch anzunehmen, bei der hypothetischen Strahlung werde keine Entropie erzeugt. 115 Dennoch ranken sich um die Hawking-Entropie Hunderte von Artikeln der Theoretiker. Einer von ihnen versucht sogar, sich mit einem inszenierten Streit – The black hole war – wichtig zu machen, Untertitel: „Wie ich mit Stephen Hawking um die Rettung der Quantenmechanik rang“. Ich glaube, die sehnt sich