Forscher um Paul Nation vom Dartmouth College in Hanover (US-Bundesstaat New Hampshire) haben eine neue Methode entworfen, mit der Schwarze Löcher im Quantenmaßstab nachgeahmt und deren Eigenschaften überprüft werden könnten.

In ihrem Modell leiten sie elektrische Ladungen durch eine Anordnung von SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices) – winzigen supraleitenden Ringen, die an zwei Stellen durch so genannte Josephson-Kontakte unterbrochen sind. Diese nanometerdicken Barrieren können von den Elektronenpaaren mit Hilfe des quantenmechanischen Tunneleffekts dennoch überwunden werden. Ändert man nun durch äußere Einflüsse, wie etwa ein angelegtes Magnetfeld, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in dem elektrischen Leiter, müssten laut Theorie physikalische Phänomene analog zu denen in der Nähe eines Schwarzen Lochs darin auftauchen.

Die quantenmechanischen Eigenschaften eines solchen SQUID-Systems sind gut verstanden und lassen sich genau kontrollieren, schreiben Nation und sein Team. Effekte der Quantengravitation wie beispielsweise die bislang nicht nachgewiesene Hawkingstrahlung könnten auf diese Weise erforscht werden. Stephen Hawking hatte Mitte der 1970er Jahre vermutet, dass Schwarze Löcher nicht gänzlich "schwarz" sind, sondern Energie in Form von elektromagnetischen Wellen abstrahlen. Allerdings wäre diese Strahlung enorm schwach und damit kaum anhand kosmischer Schwarzer Löcher belegbar.

Andere Ansätze verwenden flüssiges Helium, Bose-Einstein-Kondensate oder nichtlineare Lichtleiter, um ein Schwarzes-Loch-Analogon im Labor zu erzeugen. Die dabei auftretende Hawkingstrahlung dürfte jedoch laut Nation ebenfalls schwer nachzuweisen sein, da sie entweder extrem schwach ist oder durch andere vom Experiment ausgehende elektromagnetische Wellen verdeckt wird. (mp)