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Hawkings Kosmos einfach erklaert

Hawkings Kosmos einfach erklaert

Titel: Hawkings Kosmos einfach erklaert Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Rüdiger Vaas
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mit fast Lichtgeschwindigkeit und kollidieren an ausgewählten Orten – inmitten von hochgezüchteten Detektoren, jeder so groß wie ein Einfamilienhaus. Dabei werden so hohe Energien an einem winzigen Ort entfesselt, dass die Materie einen Augenblick lang in Zustände versetzt wird, wie sie weniger als eine Milliardstel Sekunde nach dem Urknall überall im Weltraum herrschten.
    Unter sehr speziellen Umständen könnten dabei sogar Schwarze Minilöcher erzeugt werden. Sie wären kleiner als ein Tausendstel des Protonen-Durchmessers und hätten die Masse von vielleicht 5000 dieser Kernteilchen. Entstehen könnten sie allerdings nur, wenn es mindestens zwei zusätzliche Raumdimensionen gibt, wie Physiker es im Rahmen mancher Modelle der Stringtheorie diskutieren: Zudem müssten diese Extradimensionen mindestens ein Billiardstel Meter messen (das ist gigantisch im Vergleich zur typischen Stringlänge von etwa 10 -34 Meter). Dann wäre die Schwerkraft bei diesen Längen stärker, als es Isaac Newtons Gravitationsgesetz besagt, und bei einer Teilchenkollision könnte im LHC so viel Masse oder Energie komprimiert werden, dass sich daraus ein Schwarzes Miniloch bildet. Wie häufig das geschehen würde, ist allerdings unklar. Diese Vorstellung hat immer wieder Ängste und Medienrummel ausgelöst. Sogar Klagen vor Gericht sollten den vermeintlich drohenden Weltuntergang aufhalten: Die im LHC erzeugten Schwarzen Löcher würden angeblich die Erde auffressen.
    Doch das ist reine Panikmache. Schwarze Minilöcher können unseren Planeten nicht verschlingen. Hawking zufolge müssten sie sich ja sofort wieder auflösen, spätestens innerhalb von 10 -24 Sekunden. Dies ist viel zu schnell, um zuvor eine ausreichende Menge von Materie zu verschlingen und so ihre Lebensdauer zu verlängern. Aber selbst wenn Hawkings Hypothese falsch wäre und Schwarze Minilöcher stabil sind, besteht kein Grund zur Besorgnis. Denn sie würden gar nicht im LHC oder in der Erde verbleiben, sondern aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit rasch ins All entweichen. Und selbst wenn doch ein Löchlein in der Erde verbliebe, könnte es sich allenfalls 100 Protonen pro Jahr einverleiben. Somit würde es viel länger als das bisherige Alter unseres Universums dauern, um selbst ein einziges Milligramm der Erde zu zerstören.
    Nobelpreis-Hoffnung: Stephen Hawking 2006 mit Kollegen vor dem CMS-Detektor (Compact Muon Solenoid) des Large Hadron Collider bei Genf. Das 18 Meter hohe und 12.500 Tonnen schwere Gerät könnte die Hawking-Strahlung nachweisen, falls sich Schwarze Minilöcher bei der Kollision von Protonen im Teilchenbeschleuniger bilden.
    Hinzu kommt: Die Kosmische Strahlung aus fast lichtschnellen Elektronen, Protonen und Atomkernen, die ständig aus dem All auf die Erde prasselt, ist sehr viel energiereicher als jede Teilchenkollision im LHC oder in jedem absehbaren Teilchenbeschleuniger der Zukunft. Falls sich Schwarze Minilöcher also bei Partikel-Kollisionen bilden können, muss dies ständig in der Erdatmosphäre geschehen. Aber unseren Planeten berührt das seit 4,5 Milliarden Jahren (so lange existiert er schon) offensichtlich wenig. Die Erschaffung Schwarzer Minilöcher im Labor wäre also keine Gefahr, sondern ein Highlight der Physik des 21. Jahrhunderts. Erstmals wären Quantengravitationseffekte zugänglich und die Theorien dazu überprüfbar.
    Schwarzer Schein: Falls es mindestens zwei Extradimensionen von bis zu einem Tausendstel Millimeter Größe gibt, könnten Teilchenbeschleuniger wie der LHC Myriaden winziger Schwarzer Löcher erzeugen, die dann freilich sofort wieder zerstrahlen. Die Computersimulation zeigt einen solchen Vorgang mit den bei der Zerstrahlung freigesetzten Sekundärteilchen, wie sie schon bald gemessen werden könnten (hier im ATLAS-Detektor des LHC). Das wäre eine der bedeutendsten Entdeckungen aller Zeiten.
› Spurlos verschwunden?
    Der Gravitationskollaps, der zur Entstehung eines Schwarzen Lochs führt, ist dem „Keine-Haare-Theorem“ zufolge ein universeller Gleichmacher: Das Schwarze Loch lässt sich nichts anmerken. Somit gibt es keine Möglichkeit, über seine Vergangenheit irgendetwas zu erfahren – zum Beispiel, wie das Magnetfeld des kollabierten Sterns aussah, welche Temperatur, Helligkeit und Oberflächenstrukturen er besaß, ob er aus Materie oder Antimaterie

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