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»Weiße Löcher«: Feine Haare im Universum

Gibt es Weiße Löcher? Und wie hängen sie mit Schwarzen Löchern zusammen? Carlo Rovelli bietet physikalisch Interessierten eine inspirierende Lektüre.
Ein Loch in einem Universum

Eines muss man der theoretischen Physik lassen: Sie entwickelt fantastische Ideen dazu, wie die Welt funktioniert, die wir nicht mehr mit den eigenen Sinnen und unseren Technologien erfassen können. So auch die Annahme der Existenz von »Weißen Löchern«. In ihnen soll Materie nicht – wie in Schwarzen Löchern – auf Nimmerwiedersehen verschwinden, sondern, im Gegenteil, wieder auftauchen. Carlo Rovelli erscheint diese Vorstellung »wunderbar«. Gleichzeitig gesteht der italienische Physiker im Vorwort zu seinem Buch ein, dass er sich nicht einmal sicher ist, ob Weiße Löcher überhaupt existieren.

Über Schwarze Löcher wissen wir schon ziemlich gut Bescheid. Wir können sie messen, beobachten und haben sie sogar schon fotografiert. Ihr geisterhaftes Pendant, die Weißen Löcher, hat dagegen noch niemand gesehen. Nicht zuletzt deshalb sorgen sie wohl bei so manchem theoretischen Physiker für unruhige Nächte.

Um Weiße Löcher zu verstehen, muss man wissen, wie Schwarze Löcher funktionieren, schreibt Rovelli. Zu Beginn gibt er eine Einführung in deren Beschaffenheit. Kurz gesagt, ein Schwarzes Loch entsteht durch einen Zusammensturz: Ein Stern, der seinen Brennstoff verbraucht hat, wird von der Last des eigenen Gewichts erdrückt und bricht in sich zusammen. Daraus entsteht ein Raum in Form einer langen Röhre mit einem Trichter, der alles verschluckt, was sich ihm nähert, inklusive Lichtstrahlen.

Mit umgekehrten Vorzeichen

Doch was geschieht mit all den Objekten, die in die undurchdringlichen Tiefen des trichterförmigen Gebildes stürzen? Sie landen auf dessen Grund – und prallen zurück. Das zumindest ist eine Theorie, die, etwas überraschend und schon fast banal, auf unserem Newtonschen Weltbild beruht. Rovelli fragt sich: Könnte nicht der verglühte Stern und damit das gesamte Schwarze Loch am Ende des Kollapses am eigenen Boden »abprallen« und die Bewegung umkehren, so, als kehre sich der zeitliche Ablauf um? Rovelli findet diese Idee durchaus sexy. Seine Theorie: Die Bahn des Einsturzes ist das Schwarze Loch. Filme ich diesen Vorgang und lasse die Aufnahme rückwärtslaufen, sehe ich ein Weißes Loch!

Rovelli bezieht sich hierbei auf Albert Einstein. Einsteins Gleichungen unterscheiden die Vergangenheit nicht von der Zukunft. Sie sagen uns: Wenn ein Prozess in Gang kommt, kann er in gleicher Form auch in Zeitumkehr stattfinden. Dank Einstein wissen wir, wie Schwarze Löcher als Lösung einer Gleichung beschaffen sind. Weiße Löcher sind dasselbe: eine Lösung der Gleichung Einsteins, formuliert mit umgekehrten Vorzeichen.

Und was passiert am Boden des Schwarzen Lochs, dort, wo der abgestorbene Stern aufprallt? Beim Durchqueren dieser Region, in der Einsteins Theorie das Ende der Zeit vorsieht, existieren Zeit und Raum für einen kurzen Augenblick nicht mehr, vermutet Rovelli. Und jetzt, wie könnte es anders sein, kommt die Quantenphysik ins Spiel. Dort nämlich könnten die Quanteneigenschaften von Raum und Zeit eine gewichtige Rolle einnehmen und die Prozesse einfach umkehren. Die Gleichungen der Schleifenquantengravitation ermöglichen es, die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass dies eintritt, so Rovelli. Er ist überzeugt: Der Sprung hinter das Ende der Zeit, den die allgemeine Relativitätstheorie vorsieht, kann eintreten. Die Quantentheorie sieht ihn vor. Einerseits verwirren Weiße Löcher so unser Zeitgefühl, das ja eigentlich nicht umkehrbar scheint. Andererseits zeigen sie uns die Weitläufigkeit des großen Flusses hin zum Gleichgewicht, meint der Autor.

Doch warum hat noch niemand ein Weißes Loch beobachtet? Das fragt man sich unweigerlich. Die Antwort gibt es am Ende des Buches. Weiße Löcher dürften winzig sein, wie ein schwebendes Stückchen Haar am Himmel. Sie pflegen keine Wechselwirkung mit Licht und besitzen nur eine schwache Gravitationskraft. Wenn im Universum schon viele Schwarze Löcher diesen Umkehrprozess vollzogen haben, schweben sie möglicherweise irgendwo am Himmel, diese unsichtbaren Körnchen mit einem Gewicht von winzigen Bruchteilen eines Gramms.

Und vielleicht haben wir die Weißen Löcher ja schon entdeckt, ohne es zu wissen, überlegt Rovelli. Was die Astronomen nämlich schon entdeckt haben, ist ein geheimnisvoller weißer Staub, der sich allein durch Gravitation bemerkbar macht, die so genannte Dunkle Materie. Ein Teil davon könnte aus Milliarden und Abermilliarden dieser kleinen zarten Weißen Löcher bestehen.

Auch wenn es in Rovellis Buch viel um Quanten und Relativitätstheorie geht, bleibt die auf den Punkt konzentrierte Lektüre gut verständlich für naturwissenschaftlich interessierte Leser. Manchmal schreibt Rovelli sogar durchaus erzählerisch, was die Lektüre angenehm auflockert. Das verleiht ihr ein wenig den Charakter eines persönlichen Tagebuchs über jene Zeit, in der Rovellis Vorstellungen zur Natur der Weißen Löcher Kontur angenommen haben. Wer also wieder einmal eine Reise zu den geisterhaften Phänomenen jenseits unserer altbekannten Umgebung unternehmen möchte, der findet in Rovellis Buch so manchen inspirierenden Gedankengang.

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