Hawkings Kosmos einfach erklaert
bestand, was nach seinem Kollaps zusätzlich in das Schwarze Loch hineinstürzte und so weiter.
âDieser Informationsverlust war noch kein Problem für die klassische Physik. Ein klassisches Schwarzes Loch währt ewig, und man kann annehmen, dass die Information in seinem Inneren erhalten bleibt, aber nicht besonders gut zugänglich istâ, charakterisiert es Hawking mit seinem unnachahmlichen Humor. Denn âzugänglichâ wären die Informationen allenfalls für ein Selbstmord-Kommando, das ihnen ins Schwarze Loch nachspringt â drauÃen würde niemals jemand davon erfahren können.
Die Situation änderte sich 1973, als Hawking â wie oben geschildert â entdeckte, dass ein Schwarzes Loch nicht rein âklassischâ beschrieben werden kann, das heiÃt allein mit der Relativitätstheorie, sondern aufgrund von Quanteneffekten allmählich verdampft. Es gibt die sogenannte Hawking-Strahlung ab. Wenn diese in Art und Spektrum aber rein statistischer Natur ist, also zufällig (Physiker sagen: thermisch), dann hat das eine alarmierende Konsequenz, wie Hawking 1975 herausfand. Denn dann wäre prinzipiell niemals ersichtlich, was das Schwarze Loch einst verschlungen hat â Staub, Sterne oder Stephen Hawkings Buch Das Universum in der Nussschale . Darin schreibt er deshalb: âWir glauben, wir könnten in der Vergangenheit lesen wie in einem offenen Buch. Doch wenn Information in Schwarzen Löchern verloren ginge, wäre das nicht der Fall. Dann hätte alles Mögliche passiert sein können, und wir wären nicht in der Lage, es zu rekonstruieren.â Auch Vorhersagen der Zukunft wären beeinträchtigt. Doch das ist nicht alles. âInformation kann nicht völlig kostenlos übermittelt werden, was jedem von uns spätestens dann klar wird, wenn er seine Telefonrechnung bekommtâ, so Hawking. âInformation braucht Energie, um übertragen zu werden, und in den Endstadien eines Schwarzen Lochs ist nur noch sehr wenig Energie übrig. Wie kommt sie also aus ihm heraus?â
Ãberhaupt nicht! So zumindest Hawkings schockierendes Ergebnis. Denn wenn das Schwarze Loch restlos verdampft, hätten sich mit ihm auch alle einst verschluckten Informationen quasi in nichts aufgelöst. Das mag im Alltag irrelevant sein, denn wir vernichten, verlegen und vergessen dauernd etwas. Doch das verletzt keine Erhaltungssätze, die in der Physik das Fundament schlechthin sind, gründen sich darauf doch alle naturgesetzlichen Zusammenhänge. Falls also tatsächlich all die in Schwarzen Löchern absorbierten physikalischen Eigenschaften, KenngröÃen und so weiter auf Nimmerwiedersehen verschwänden, dann wären die Lehrbücher der Physik Makulatur. Der Satz von der Erhaltung der Energie und andere grundlegende Prinzipien würden versagen, und die experimentell so erfolgreiche Quantentheorie müsste zusammenstürzen wie ein Kartenhaus.
⺠Gegenwelten, Spuk und Kristalle
âZu entscheiden, ob Informationen tatsächlich verloren gehen, ist eine der wichtigsten Fragen, die sich der Theoretischen Physik heute stellenâ, sagte Hawking 1997 auf einem Vortrag in Amsterdam. Und das ist keine Ãbertreibung. Dabei geht es nicht um praktische, sondern um prinzipielle Probleme. Wirft man ein Buch ins Feuer, verbrennt das Papier mitsamt den gedruckten Buchstaben. Aber wenigstens theoretisch lieÃe sich der Text aus der Asche, der Form der Flammen und des Rauchs sowie den Turbulenzen in der erhitzten Luft rekonstruieren â man müsste ânurâ alle relevanten physikalischen GröÃen genau genug messen und die Entwicklung zurückrechnen. Fällt das Buch hingegen in ein Schwarzes Loch, dann verschwinden seine Informationen Hawking zufolge, ohne eine Spur zu hinterlassen. Und sie kommen auch nicht wieder zum Vorschein, falls sich das Schwarze Loch im Lauf gigantischer Zeiträume durch die Abgabe der statistischen Hawking-Strahlung auflöst.
âWenn Hawkings Argumente richtig wären, stünden wir vor der erschreckenden Aufgabe, eine neue Basis für die gesamte Physik zu findenâ, sagte John Preskill vom California Institute of Technology. âDie gängigen Prinzipien führen zu einem Paradoxon, was bedeutet, dass sie keine richtige Beschreibung der Natur liefern können.â Wie viele andere Physiker weigerte sich Preskill deshalb, Hawkings Schlussfolgerung vom
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