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Physik: Ausweg aus dem schwarzen Loch

Was Schwarze Löcher einmal verschluckt haben, sollten sie eigentlich nie mehr frei geben. Doch dem widersprechen quantenmechanische Grundsätze. Unterschiedliche Szenarien sollen das Problem lösen. Können neue Beobachtungstech­niken offenbaren, was wirklich passiert?
Schwarzes LochLaden...

Am 10. April 2019 bekam die Menschheit zum ersten Mal die unmittelbare Umgebung eines Schwarzen Lochs zu sehen. Zuvor hatte das Team des Event Horizon Telescope (EHT) weltweit verteilte Observatorien vernetzt und auf die Galaxie M87 gerichtet. Nach intensiver Auswertung präsentierten sie das Ergebnis: eine Aufnahme des Objekts im Zentrum der Galaxie, das die 6,5-milliardenfache Masse unserer Sonne auf sich vereint. Das war eine atemberaubende Leistung – der erste direkte Blick auf eines der geheimnisvollsten Objekte des Universums. Darüber hinaus geben solche Bilder und ähnliche Beobachtungen vielleicht neue Hinweise auf die Lösung eines ebenso hartnäckigen wie grundlegenden physikalischen Rätsels.

Dabei handelt es sich um das so genannte Informationsparadoxon. Es dreht sich um die Frage, was mit der Information über Dinge geschieht, die in ein Schwarzes Loch stürzen. Die darauf aufbauenden Überlegungen machen allem Anschein nach die bloße Existenz von Schwarzen Löchern mit den quantenmechanischen Gesetzen unvereinbar: jenen Regeln, denen sämtliche Materie im Universum auf kleinsten Skalen folgt. Diese Inkonsistenz aufzulösen, könnte nicht weniger als eine Revolution erfordern – wie vor einem Jahrhundert beim Sturz der klassischen Physik durch die Quantenmechanik.

Theoretiker haben im Lauf der letzten Jahrzehnte viele Ideen untersucht, mussten dabei aber praktisch ohne direkte Hinweise aus Experimenten auskommen …

März 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft März 2020

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  • Quellen

Giddings, S. B.: Black holes in the quantum universe. Philosophical Transactions of the Royal Society A 377, 2019

Harlow, D.: Jerusalem lectures on black holes and quantum information. Reviews of Modern Physics 88, 2016

Hawking, S. W.: Particle creation by black holes. Communications in Mathematical Physics 43, 1975

Hawking, S. W., Perry, M. J. et al.: Soft hair on black holes. Physical Review Letters 116, 2016