Tuesday, August 15, 2006

Raum-Zeit-Singularitäten


Vor kurzem erschien eine erstaunliche Meldung in der Fachpresse:Erster Beweis für die Existenz eines Schwarzen Lochs gefunden.

Ja wie denn, was denn, wo denn: Wir lesen doch jeden Monat von der Entdeckung eines neuen Schwarzen Lochs im Zentrum irgendeiner Galaxis, und erst jetzt, zum ersten Mal, gibt es schwache Anzeichen dafür, dass gewisse Röntgenstrahlen möglicherweise als Existenzbeweis für Schwarze Löcher herhalten könnten? Sind wir denn blöd? Hat uns die Fachwelt die ganze Zeit getäuscht? Sind Schwarze Löcher ebensolche Fantome wie kosmische Fäden oder der Urknall?Tatsache ist: Schwarze Löcher im Sinne der Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins (früher "Schwarzschild-Singularitäten" genannt) haben einige höchst merkwürdige Eigenschaften, darunter:- Trotz ihrer gigantischen Masse haben Schwarze Löcher keinerlei feste Bestandteile. Die in ihnen vorhandene oder von ihnen verschlungene Materie liegt aber auch nicht als Energie vor. Schwarze Löcher sind also weder Materie noch Energie. Was dann?- Ab einer bestimmten Entfernung vom Zentrum des Schwarzen Lochs treten höchst seltsame Effekte ein. Diese Grenze wird als Ereignishorizont bezeichnet. Sie existiert aber nicht, weder als Materie, noch als Energie, noch als Überlagerung von Kräften.- Bei Annäherung an ein Schwarzes Loch wird ein Gegenstand unendlich heiß - genau im Horizont. Dafür gibt es aber keinerlei physikalische Ursache.- Innerhalb des Horizonts wirkt die Fliehkraft umgekehrt - kreisende Gegenstände werden nach innen geschleudert.- Die Quantenphysik verbietet die Existenz Schwarzer Löcher. Denn wenn von zwei Zwillingsteilchen eines in ein Schwarzes Loch fällt, wird es vernichtet, d.h., seine Eigenschaften existieren nicht mehr. Sein Zwilling muss aber durch die sogenannte "Quantenverschränkung" alles nachmachen, also müsste der auch urplötzlich verschwinden - ohne physikalische Ursache. Einen in unseren Augen absolut absurden Ausweg bietet der US-Kosmologe Seth Lloyd: Durch "Hawking-Strahlung" aus dem Schwarzen Loch und mittels "Quanten-Teleportation" sagt das verschluckte Teilchen noch schnell dem anderen, was los ist. Das Ganze funktioniert mit Hilfe von "Endzustandsprojektion". Ob dieser "Endzustand" den Zustand der heutigen Forschung bezeichnet oder den des Verfassers, ist mir nicht bekannt. Nun herrscht kein Zweifel, dass es supermassive Körper gibt, z.B. Neutronensterne und deren Zusammenballungen. Aber ein echtes Schwarzes Loch mit den oben erwähnten Eigenschaften wurde nie beobachtet. Was meinte eigentlich der Meister selbst dazu? Lieber Albert, gibt es Schwarze Löcher? Im Jahre 1939 beschäftigte sich Einstein mathematisch mit der Bewegung von Sternen in einem Kugelsternhaufen. Dabei kam er zu dem Schluss:Das wesentliche Ergebnis dieser Untersuchung ist ein klares Verständnis dafür, warum die "Schwarzschild-Singularitäten" (= Schwarze Löcher) in der physikalischen Realität nicht existieren.Der Grund: Materie kann nicht beliebig zusammengepresst werden, sonst würden Materieteilchen mit Lichtgeschwindigkeit durch die Gegend fliegen. Na also, der Meister hat gesprochen, Schluss mit Sciencefiction!