Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Lebensgeschichte eines Sterns sind eine Folge dieses empfindlichen Balanceaktes zwischen der Schwerkraft und der Fusion. Früher oder später, wenn der gesamte Kernbrennstoff eines massereichen Sterns erschöpft ist und er nur noch aus reinen Neutronen besteht, gibt es nach unserem Wissensstand nichts mehr, was der machtvollen Gravitationskraft Widerstand leisten könnte. Am Ende wird sie die Oberhand gewinnen und den Neutronenstern zu nichts zerquetschen. Der Stern hat den ganzen Kreis durchlaufen: Er wurde geboren, als die Schwerkraft das Wasserstoffgas zu einem Stern zu komprimieren begann, und er wird sterben, wenn der Kernbrennstoff erschöpft ist und die Schwerkraft ihn zum Kollaps bringt.
       So groß ist die Dichte eines Schwarzen Lochs, daß das Licht, wie eine Rakete, die man von der Erde abschießt, gezwungen wird, dieses kosmische Objekt zu umkreisen. Da dem gewaltigen Gravitationsfeld kein Licht entkommen kann, wird der kollabierte Stern schwarz. Und das ist auch die übliche Definition eines Schwarzen Lochs: ein kollabierter Stern, dem kein Licht entkommen kann.
       Dazu muß man wissen, daß alle Himmelskörper eine sogenannte Entweichgeschwindigkeit besitzen. Dabei handelt es sich um die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um sich der Gravitationskraft des Körpers auf Dauer zu entziehen. Beispielsweise muß eine Raumsonde eine Entweichgeschwindigkeit von 40 000 Kilometern pro Stunde erreichen, um die Erdanziehung zu verlassen und ins All davonzufliegen. Raumsonden wie Voyager, die tief ins All eingedrungen sind und das Sonnensystem vollständig verlassen haben (mit Goodwillbotschaften an Bord, falls sie in die Hände von Außerirdischen gelangen sollten), haben die Entweichgeschwindigkeit unserer Sonne erreicht. (Sauerstoff können wir nur atmen, weil die Sauerstoffatome sich nicht schnell genug bewegen, um dem Gravitationsfeld der Erde zu entkommen. Jupiter und die anderen Gasriesen bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff, weil ihre Entweichgeschwindigkeit so groß ist, daß sie den Ur-Wasserstoff des frühen Sonnensystems einfangen konnten. Mithin ist die Entweichgeschwindigkeit ein Teil der Erklärung für die Entwicklung der Planeten unseres Sonnensystems während der letzten fünf Milliarden Jahre.)
    Aus Newtons Gravitationstheorie ergibt sich die exakte Beziehung zwischen der Entweichgeschwindigkeit und der Masse eines Sterns. Je schwerer der Planet oder der Stern und je kleiner sein Radius, desto größer die Entweichgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um sich seiner Anziehungskraft zu entziehen. Bereits 1783 ist der englische Astronom John Michell aufgrund dieser Berechnung zu der Hypothese gelangt, daß ein überaus massereicher Stern eine Entweichgeschwindigkeit haben könnte, die der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Das von einem so massereichen Stern emittierte Licht, könnte nicht mehr entkommen, sondern müßte seinen Ursprung ständig umkreisen. Deshalb erschiene der Stern für einen externen Beobachter völlig schwarz. Anhand der Daten, die ihm im 18. Jahrhundert zur Verfügung standen, hat Michell die Masse eines solchen Schwarzen Lochs berechnet. Leider hielt man diese Theorie für verrückt und vergaß sie bald. Doch heute sind wir geneigt, an die Existenz von Schwarzen Löchern zu glauben, weil wir mit unseren Teleskopen und Instrumenten weiße Zwerge und Neutronensterne am Himmel entdeckt haben.
       Es gibt zwei Möglichkeiten, um zu erklären, warum Schwarze Löcher schwarz sind. Aus der Fußgängerperspektive ist die »Kraft« zwischen dem Stern und einem Lichtstrahl so groß, daß sein Weg zu einem Kreis gebeugt wird. Oder man kann Einsteins Standpunkt einnehmen, von dem aus »die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten eine gekrümmte Linie ist«. Die Krümmung eines Lichtstrahls zu einem vollen Kreis bedeutet danach, daß sich auch der Raum zu einem vollständigen Kreis gekrümmt hat. Das kann nur geschehen, wenn beim Entstehungsprozeß des Schwarzen Loches auch ein Stück der Raumzeit extrem zusammengepreßt worden ist, so daß der Lichtstrahl jetzt in einer Hyperkugel zirkuliert. Dieses Stück der Raumzeit hat sich von der Raumzeit in seiner Umgebung gelöst. Im Raum selbst hat sich ein »Riß« aufgetan.

    Die Einstein-Rosen-Brücke
    Die relativistische Beschreibung des Schwarzen Lochs verdanken wir der Arbeit von Karl Schwarzschild. 1916, nur wenige Monate, nachdem Einstein seine berühmten Gleichungen zu Papier gebracht hatte, fand Schwarzschild eine